Merge branch 'mainstream'
[sliver-openvswitch.git] / datapath / flow_table.c
index 159572b..58a25c7 100644 (file)
 #include "vlan.h"
 
 #define TBL_MIN_BUCKETS                1024
+#define MASK_ARRAY_SIZE_MIN    16
 #define REHASH_INTERVAL                (10 * 60 * HZ)
 
+#define MC_HASH_SHIFT          8
+#define MC_HASH_ENTRIES                (1u << MC_HASH_SHIFT)
+#define MC_HASH_SEGS           ((sizeof(uint32_t) * 8) / MC_HASH_SHIFT)
+
 static struct kmem_cache *flow_cache;
 struct kmem_cache *flow_stats_cache __read_mostly;
 
@@ -207,20 +212,83 @@ static struct table_instance *table_instance_alloc(int new_size)
        return ti;
 }
 
+static void mask_array_rcu_cb(struct rcu_head *rcu)
+{
+       struct mask_array *ma = container_of(rcu, struct mask_array, rcu);
+
+       kfree(ma);
+}
+
+static struct mask_array *tbl_mask_array_alloc(int size)
+{
+       struct mask_array *new;
+
+       new = kzalloc(sizeof(struct mask_array) +
+                     sizeof(struct sw_flow_mask *) * size, GFP_KERNEL);
+       if (!new)
+               return NULL;
+
+       new->count = 0;
+       new->max = size;
+
+       return new;
+}
+
+static int tbl_mask_array_realloc(struct flow_table *tbl, int size)
+{
+       struct mask_array *old;
+       struct mask_array *new;
+
+       new = tbl_mask_array_alloc(size);
+       if (!new)
+               return -ENOMEM;
+
+       old = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
+       if (old) {
+               int i;
+
+               for (i = 0; i < old->max; i++) {
+                       if (old->masks[i])
+                               new->masks[new->count++] = old->masks[i];
+               }
+       }
+       rcu_assign_pointer(tbl->mask_array, new);
+
+       if (old)
+               call_rcu(&old->rcu, mask_array_rcu_cb);
+
+       return 0;
+}
+
 int ovs_flow_tbl_init(struct flow_table *table)
 {
        struct table_instance *ti;
+       struct mask_array *ma;
 
-       ti = table_instance_alloc(TBL_MIN_BUCKETS);
+       table->mask_cache = __alloc_percpu(sizeof(struct mask_cache_entry) *
+                                         MC_HASH_ENTRIES, __alignof__(struct mask_cache_entry));
+       if (!table->mask_cache)
+               return -ENOMEM;
+
+       ma = tbl_mask_array_alloc(MASK_ARRAY_SIZE_MIN);
+       if (!ma)
+               goto free_mask_cache;
 
+       ti = table_instance_alloc(TBL_MIN_BUCKETS);
        if (!ti)
-               return -ENOMEM;
+               goto free_mask_array;
 
        rcu_assign_pointer(table->ti, ti);
-       INIT_LIST_HEAD(&table->mask_list);
+       rcu_assign_pointer(table->mask_array, ma);
        table->last_rehash = jiffies;
        table->count = 0;
        return 0;
+
+free_mask_array:
+       kfree((struct mask_array __force *)table->mask_array);
+free_mask_cache:
+       free_percpu(table->mask_cache);
+       return -ENOMEM;
 }
 
 static void flow_tbl_destroy_rcu_cb(struct rcu_head *rcu)
@@ -259,11 +327,15 @@ skip_flows:
                __table_instance_destroy(ti);
 }
 
-void ovs_flow_tbl_destroy(struct flow_table *table, bool deferred)
+/* No need for locking this function is called from RCU callback or
+ * error path. */
+void ovs_flow_tbl_destroy(struct flow_table *table)
 {
-       struct table_instance *ti = ovsl_dereference(table->ti);
+       struct table_instance *ti = (struct table_instance __force *)table->ti;
 
-       table_instance_destroy(ti, deferred);
+       free_percpu(table->mask_cache);
+       kfree((struct mask_array __force *)table->mask_array);
+       table_instance_destroy(ti, false);
 }
 
 struct sw_flow *ovs_flow_tbl_dump_next(struct table_instance *ti,
@@ -418,7 +490,8 @@ bool ovs_flow_cmp_unmasked_key(const struct sw_flow *flow,
 
 static struct sw_flow *masked_flow_lookup(struct table_instance *ti,
                                          const struct sw_flow_key *unmasked,
-                                         struct sw_flow_mask *mask)
+                                         struct sw_flow_mask *mask,
+                                         u32 *n_mask_hit)
 {
        struct sw_flow *flow;
        struct hlist_head *head;
@@ -430,6 +503,7 @@ static struct sw_flow *masked_flow_lookup(struct table_instance *ti,
        ovs_flow_mask_key(&masked_key, unmasked, mask);
        hash = flow_hash(&masked_key, key_start, key_end);
        head = find_bucket(ti, hash);
+       (*n_mask_hit)++;
        hlist_for_each_entry_rcu(flow, head, hash_node[ti->node_ver]) {
                if (flow->mask == mask && flow->hash == hash &&
                    flow_cmp_masked_key(flow, &masked_key,
@@ -439,41 +513,117 @@ static struct sw_flow *masked_flow_lookup(struct table_instance *ti,
        return NULL;
 }
 
+
+static struct sw_flow *flow_lookup(struct flow_table *tbl,
+                                  struct table_instance *ti,
+                                  struct mask_array *ma,
+                                  const struct sw_flow_key *key,
+                                  u32 *n_mask_hit,
+                                  u32 *index)
+{
+       struct sw_flow *flow;
+       int i;
+
+       for (i = 0; i < ma->max; i++) {
+               struct sw_flow_mask *mask;
+
+               mask = rcu_dereference_ovsl(ma->masks[i]);
+               if (mask) {
+                       flow = masked_flow_lookup(ti, key, mask, n_mask_hit);
+                       if (flow) { /* Found */
+                               *index = i;
+                               return flow;
+                       }
+               }
+       }
+
+       return NULL;
+}
+
+/*
+ * mask_cache maps flow to probable mask. This cache is not tightly
+ * coupled cache, It means updates to  mask list can result in inconsistent
+ * cache entry in mask cache.
+ * This is per cpu cache and is divided in MC_HASH_SEGS segments.
+ * In case of a hash collision the entry is hashed in next segment.
+ * */
 struct sw_flow *ovs_flow_tbl_lookup_stats(struct flow_table *tbl,
-                                   const struct sw_flow_key *key,
-                                   u32 *n_mask_hit)
+                                         const struct sw_flow_key *key,
+                                         u32 skb_hash,
+                                         u32 *n_mask_hit)
 {
+       struct mask_array *ma = rcu_dereference_ovsl(tbl->mask_array);
        struct table_instance *ti = rcu_dereference_ovsl(tbl->ti);
-       struct sw_flow_mask *mask;
+       struct mask_cache_entry  *entries, *ce, *del;
        struct sw_flow *flow;
+       u32 hash = skb_hash;
+       int seg;
 
        *n_mask_hit = 0;
-       list_for_each_entry_rcu(mask, &tbl->mask_list, list) {
-               (*n_mask_hit)++;
-               flow = masked_flow_lookup(ti, key, mask);
-               if (flow)  /* Found */
-                       return flow;
+       if (unlikely(!skb_hash)) {
+               u32 __always_unused mask_index;
+
+               return flow_lookup(tbl, ti, ma, key, n_mask_hit, &mask_index);
        }
-       return NULL;
+
+       del = NULL;
+       entries = this_cpu_ptr(tbl->mask_cache);
+
+       for (seg = 0; seg < MC_HASH_SEGS; seg++) {
+               int index;
+
+               index = hash & (MC_HASH_ENTRIES - 1);
+               ce = &entries[index];
+
+               if (ce->skb_hash == skb_hash) {
+                       struct sw_flow_mask *mask;
+
+                       mask = rcu_dereference_ovsl(ma->masks[ce->mask_index]);
+                       if (mask) {
+                               flow = masked_flow_lookup(ti, key, mask,
+                                                         n_mask_hit);
+                               if (flow)  /* Found */
+                                       return flow;
+
+                       }
+                       del = ce;
+                       break;
+               }
+
+               if (!del || (del->skb_hash && !ce->skb_hash) ||
+                   (rcu_dereference_ovsl(ma->masks[del->mask_index]) &&
+                   !rcu_dereference_ovsl(ma->masks[ce->mask_index]))) {
+                       del = ce;
+               }
+
+               hash >>= MC_HASH_SHIFT;
+       }
+
+       flow = flow_lookup(tbl, ti, ma, key, n_mask_hit, &del->mask_index);
+       if (flow)
+               del->skb_hash = skb_hash;
+
+       return flow;
 }
 
 struct sw_flow *ovs_flow_tbl_lookup(struct flow_table *tbl,
                                    const struct sw_flow_key *key)
 {
+       struct table_instance *ti = rcu_dereference_ovsl(tbl->ti);
+       struct mask_array *ma = rcu_dereference_ovsl(tbl->mask_array);
        u32 __always_unused n_mask_hit;
+       u32 __always_unused index;
 
-       return ovs_flow_tbl_lookup_stats(tbl, key, &n_mask_hit);
+       n_mask_hit = 0;
+       return flow_lookup(tbl, ti, ma, key, &n_mask_hit, &index);
 }
 
 int ovs_flow_tbl_num_masks(const struct flow_table *table)
 {
-       struct sw_flow_mask *mask;
-       int num = 0;
-
-       list_for_each_entry(mask, &table->mask_list, list)
-               num++;
+       struct mask_array *ma;
 
-       return num;
+       ma = rcu_dereference_ovsl(table->mask_array);
+       return ma->count;
 }
 
 static struct table_instance *table_instance_expand(struct table_instance *ti)
@@ -493,7 +643,19 @@ static void flow_mask_remove(struct flow_table *tbl, struct sw_flow_mask *mask)
                mask->ref_count--;
 
                if (!mask->ref_count) {
-                       list_del_rcu(&mask->list);
+                       struct mask_array *ma;
+                       int i;
+
+                       ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
+                       for (i = 0; i < ma->max; i++) {
+                               if (mask == ovsl_dereference(ma->masks[i])) {
+                                       RCU_INIT_POINTER(ma->masks[i], NULL);
+                                       ma->count--;
+                                       goto free;
+                               }
+                       }
+                       BUG();
+free:
                        call_rcu(&mask->rcu, rcu_free_sw_flow_mask_cb);
                }
        }
@@ -538,13 +700,16 @@ static bool mask_equal(const struct sw_flow_mask *a,
 static struct sw_flow_mask *flow_mask_find(const struct flow_table *tbl,
                                           const struct sw_flow_mask *mask)
 {
-       struct list_head *ml;
+       struct mask_array *ma;
+       int i;
+
+       ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
+       for (i = 0; i < ma->max; i++) {
+               struct sw_flow_mask *t;
 
-       list_for_each(ml, &tbl->mask_list) {
-               struct sw_flow_mask *m;
-               m = container_of(ml, struct sw_flow_mask, list);
-               if (mask_equal(mask, m))
-                       return m;
+               t = ovsl_dereference(ma->masks[i]);
+               if (t && mask_equal(mask, t))
+                       return t;
        }
 
        return NULL;
@@ -555,15 +720,43 @@ static int flow_mask_insert(struct flow_table *tbl, struct sw_flow *flow,
                            struct sw_flow_mask *new)
 {
        struct sw_flow_mask *mask;
+
        mask = flow_mask_find(tbl, new);
        if (!mask) {
+               struct mask_array *ma;
+               int i;
+
                /* Allocate a new mask if none exsits. */
                mask = mask_alloc();
                if (!mask)
                        return -ENOMEM;
+
                mask->key = new->key;
                mask->range = new->range;
-               list_add_rcu(&mask->list, &tbl->mask_list);
+
+               /* Add mask to mask-list. */
+               ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
+               if (ma->count >= ma->max) {
+                       int err;
+
+                       err = tbl_mask_array_realloc(tbl, ma->max +
+                                                       MASK_ARRAY_SIZE_MIN);
+                       if (err) {
+                               kfree(mask);
+                               return err;
+                       }
+                       ma = ovsl_dereference(tbl->mask_array);
+               }
+               for (i = 0; i < ma->max; i++) {
+                       const struct sw_flow_mask *t;
+
+                       t = ovsl_dereference(ma->masks[i]);
+                       if (!t) {
+                               rcu_assign_pointer(ma->masks[i], mask);
+                               ma->count++;
+                               break;
+                       }
+               }
        } else {
                BUG_ON(!mask->ref_count);
                mask->ref_count++;