devices: add multi-queue support for af-packet
[vpp.git] / src / vnet / devices / af_packet / af_packet.c
index 31d4df0..ac6fc05 100644 (file)
 #include <vlib/vlib.h>
 #include <vlib/unix/unix.h>
 #include <vnet/ip/ip.h>
+#include <vnet/devices/netlink.h>
 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
+#include <vnet/interface/rx_queue_funcs.h>
+#include <vnet/interface/tx_queue_funcs.h>
 
 #include <vnet/devices/af_packet/af_packet.h>
 
 af_packet_main_t af_packet_main;
 
-#define AF_PACKET_TX_FRAMES_PER_BLOCK  1024
-#define AF_PACKET_TX_FRAME_SIZE                (2048 * 5)
+VNET_HW_INTERFACE_CLASS (af_packet_ip_device_hw_interface_class, static) = {
+  .name = "af-packet-ip-device",
+  .flags = VNET_HW_INTERFACE_CLASS_FLAG_P2P,
+};
+
+#define AF_PACKET_DEFAULT_TX_FRAMES_PER_BLOCK 1024
+#define AF_PACKET_DEFAULT_TX_FRAME_SIZE              (2048 * 33) // GSO packet of 64KB
 #define AF_PACKET_TX_BLOCK_NR          1
-#define AF_PACKET_TX_FRAME_NR          (AF_PACKET_TX_BLOCK_NR * \
-                                        AF_PACKET_TX_FRAMES_PER_BLOCK)
-#define AF_PACKET_TX_BLOCK_SIZE                (AF_PACKET_TX_FRAME_SIZE * \
-                                        AF_PACKET_TX_FRAMES_PER_BLOCK)
-
-#define AF_PACKET_RX_FRAMES_PER_BLOCK  1024
-#define AF_PACKET_RX_FRAME_SIZE                (2048 * 5)
-#define AF_PACKET_RX_BLOCK_NR          1
-#define AF_PACKET_RX_FRAME_NR          (AF_PACKET_RX_BLOCK_NR * \
-                                        AF_PACKET_RX_FRAMES_PER_BLOCK)
-#define AF_PACKET_RX_BLOCK_SIZE                (AF_PACKET_RX_FRAME_SIZE * \
-                                        AF_PACKET_RX_FRAMES_PER_BLOCK)
+
+#define AF_PACKET_DEFAULT_RX_FRAMES_PER_BLOCK 32
+#define AF_PACKET_DEFAULT_RX_FRAME_SIZE              2048
+#define AF_PACKET_RX_BLOCK_NR                160
 
 /*defined in net/if.h but clashes with dpdk headers */
 unsigned int if_nametoindex (const char *ifname);
 
-typedef struct tpacket_req tpacket_req_t;
-
-static u32
-af_packet_eth_flag_change (vnet_main_t * vnm, vnet_hw_interface_t * hi,
-                          u32 flags)
+static clib_error_t *
+af_packet_eth_set_max_frame_size (vnet_main_t *vnm, vnet_hw_interface_t *hi,
+                                 u32 frame_size)
 {
-  clib_error_t *error;
-  u8 *s;
+  clib_error_t *error, *rv;
   af_packet_main_t *apm = &af_packet_main;
-  af_packet_if_t *apif =
-    pool_elt_at_index (apm->interfaces, hi->dev_instance);
-
-  if (flags == ETHERNET_INTERFACE_FLAG_MTU)
-    {
-      s = format (0, "/sys/class/net/%s/mtu%c", apif->host_if_name, 0);
+  af_packet_if_t *apif = pool_elt_at_index (apm->interfaces, hi->dev_instance);
 
-      error = clib_sysfs_write ((char *) s, "%d", hi->max_packet_bytes);
-      vec_free (s);
+  error = vnet_netlink_set_link_mtu (apif->host_if_index,
+                                    frame_size + hi->frame_overhead);
 
-      if (error)
-       {
-         vlib_log_err (apm->log_class,
-                       "sysfs write failed to change MTU: %U",
-                       format_clib_error, error);
-         clib_error_free (error);
-         return VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
-       }
+  if (error)
+    {
+      vlib_log_err (apm->log_class, "netlink failed to change MTU: %U",
+                   format_clib_error, error);
+      rv = vnet_error (VNET_ERR_SYSCALL_ERROR_1, "netlink error: %U",
+                      format_clib_error, error);
+      clib_error_free (error);
+      return rv;
     }
+  else
+    apif->host_mtu = frame_size + hi->frame_overhead;
+  return 0;
+}
 
+static int
+af_packet_read_mtu (af_packet_if_t *apif)
+{
+  af_packet_main_t *apm = &af_packet_main;
+  clib_error_t *error;
+  error = vnet_netlink_get_link_mtu (apif->host_if_index, &apif->host_mtu);
+  if (error)
+    {
+      vlib_log_err (apm->log_class, "netlink failed to get MTU: %U",
+                   format_clib_error, error);
+      clib_error_free (error);
+      return VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
+    }
   return 0;
 }
 
 static clib_error_t *
 af_packet_fd_read_ready (clib_file_t * uf)
 {
-  af_packet_main_t *apm = &af_packet_main;
   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
-  u32 idx = uf->private_data;
-  af_packet_if_t *apif = pool_elt_at_index (apm->interfaces, idx);
-
-  apm->pending_input_bitmap =
-    clib_bitmap_set (apm->pending_input_bitmap, idx, 1);
 
   /* Schedule the rx node */
-  vnet_device_input_set_interrupt_pending (vnm, apif->hw_if_index, 0);
-
+  vnet_hw_if_rx_queue_set_int_pending (vnm, uf->private_data);
   return 0;
 }
 
@@ -123,23 +125,95 @@ is_bridge (const u8 * host_if_name)
   return -1;
 }
 
+static void
+af_packet_set_rx_queues (vlib_main_t *vm, af_packet_if_t *apif)
+{
+  vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
+  af_packet_queue_t *rx_queue;
+
+  vnet_hw_if_set_input_node (vnm, apif->hw_if_index,
+                            af_packet_input_node.index);
+
+  vec_foreach (rx_queue, apif->rx_queues)
+    {
+      rx_queue->queue_index = vnet_hw_if_register_rx_queue (
+       vnm, apif->hw_if_index, rx_queue->queue_id, VNET_HW_IF_RXQ_THREAD_ANY);
+
+      {
+       clib_file_t template = { 0 };
+       template.read_function = af_packet_fd_read_ready;
+       template.file_descriptor = rx_queue->fd;
+       template.private_data = rx_queue->queue_index;
+       template.flags = UNIX_FILE_EVENT_EDGE_TRIGGERED;
+       template.description =
+         format (0, "%U queue %u", format_af_packet_device_name,
+                 apif->dev_instance, rx_queue->queue_id);
+       rx_queue->clib_file_index = clib_file_add (&file_main, &template);
+      }
+      vnet_hw_if_set_rx_queue_file_index (vnm, rx_queue->queue_index,
+                                         rx_queue->clib_file_index);
+      vnet_hw_if_set_rx_queue_mode (vnm, rx_queue->queue_index,
+                                   VNET_HW_IF_RX_MODE_INTERRUPT);
+      rx_queue->mode = VNET_HW_IF_RX_MODE_INTERRUPT;
+    }
+  vnet_hw_if_update_runtime_data (vnm, apif->hw_if_index);
+}
+
+static void
+af_packet_set_tx_queues (vlib_main_t *vm, af_packet_if_t *apif)
+{
+  vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
+  af_packet_main_t *apm = &af_packet_main;
+  af_packet_queue_t *tx_queue;
+
+  vec_foreach (tx_queue, apif->tx_queues)
+    {
+      tx_queue->queue_index = vnet_hw_if_register_tx_queue (
+       vnm, apif->hw_if_index, tx_queue->queue_id);
+    }
+
+  if (apif->num_txqs == 0)
+    {
+      vlib_log_err (apm->log_class, "Interface %U has 0 txq",
+                   format_vnet_hw_if_index_name, vnm, apif->hw_if_index);
+      return;
+    }
+
+  for (u32 j = 0; j < vlib_get_n_threads (); j++)
+    {
+      u32 qi = apif->tx_queues[j % apif->num_txqs].queue_index;
+      vnet_hw_if_tx_queue_assign_thread (vnm, qi, j);
+    }
+
+  vnet_hw_if_update_runtime_data (vnm, apif->hw_if_index);
+}
+
 static int
-create_packet_v2_sock (int host_if_index, tpacket_req_t * rx_req,
-                      tpacket_req_t * tx_req, int *fd, u8 ** ring)
+create_packet_v3_sock (int host_if_index, tpacket_req3_t *rx_req,
+                      tpacket_req3_t *tx_req, int *fd, af_packet_ring_t *ring,
+                      u32 *hdrlen_ptr, u8 *is_cksum_gso_enabled,
+                      u32 fanout_id, u8 is_fanout)
 {
   af_packet_main_t *apm = &af_packet_main;
-  int ret;
   struct sockaddr_ll sll;
-  int ver = TPACKET_V2;
-  socklen_t req_sz = sizeof (struct tpacket_req);
-  u32 ring_sz = rx_req->tp_block_size * rx_req->tp_block_nr +
-    tx_req->tp_block_size * tx_req->tp_block_nr;
+  socklen_t req_sz = sizeof (tpacket_req3_t);
+  int ret;
+  int ver = TPACKET_V3;
+  u32 hdrlen = 0;
+  u32 len = sizeof (hdrlen);
+  u32 ring_sz = 0;
+
+  if (rx_req)
+    ring_sz += rx_req->tp_block_size * rx_req->tp_block_nr;
+
+  if (tx_req)
+    ring_sz += tx_req->tp_block_size * tx_req->tp_block_nr;
 
   if ((*fd = socket (AF_PACKET, SOCK_RAW, htons (ETH_P_ALL))) < 0)
     {
-      vlib_log_debug (apm->log_class,
-                     "Failed to create AF_PACKET socket: %s (errno %d)",
-                     strerror (errno), errno);
+      vlib_log_err (apm->log_class,
+                   "Failed to create AF_PACKET socket: %s (errno %d)",
+                   strerror (errno), errno);
       ret = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
       goto error;
     }
@@ -151,61 +225,114 @@ create_packet_v2_sock (int host_if_index, tpacket_req_t * rx_req,
   sll.sll_ifindex = host_if_index;
   if (bind (*fd, (struct sockaddr *) &sll, sizeof (sll)) < 0)
     {
-      vlib_log_debug (apm->log_class,
-                     "Failed to bind rx packet socket: %s (errno %d)",
-                     strerror (errno), errno);
+      vlib_log_err (apm->log_class,
+                   "Failed to bind rx packet socket: %s (errno %d)",
+                   strerror (errno), errno);
       ret = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
       goto error;
     }
 
   if (setsockopt (*fd, SOL_PACKET, PACKET_VERSION, &ver, sizeof (ver)) < 0)
     {
-      vlib_log_debug (apm->log_class,
-                     "Failed to set rx packet interface version: %s (errno %d)",
-                     strerror (errno), errno);
+      vlib_log_err (apm->log_class,
+                   "Failed to set rx packet interface version: %s (errno %d)",
+                   strerror (errno), errno);
       ret = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
       goto error;
     }
 
-  int opt = 1;
-  if (setsockopt (*fd, SOL_PACKET, PACKET_LOSS, &opt, sizeof (opt)) < 0)
+  if (getsockopt (*fd, SOL_PACKET, PACKET_HDRLEN, &hdrlen, &len) < 0)
     {
-      vlib_log_debug (apm->log_class,
-                     "Failed to set packet tx ring error handling option: %s (errno %d)",
-                     strerror (errno), errno);
+      vlib_log_err (
+       apm->log_class,
+       "Failed to get packet hdr len error handling option: %s (errno %d)",
+       strerror (errno), errno);
       ret = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
       goto error;
     }
+  else
+    *hdrlen_ptr = hdrlen;
 
-  if (setsockopt (*fd, SOL_PACKET, PACKET_RX_RING, rx_req, req_sz) < 0)
+  int opt = 1;
+  if (setsockopt (*fd, SOL_PACKET, PACKET_LOSS, &opt, sizeof (opt)) < 0)
     {
-      vlib_log_debug (apm->log_class,
-                     "Failed to set packet rx ring options: %s (errno %d)",
-                     strerror (errno), errno);
+      vlib_log_err (
+       apm->log_class,
+       "Failed to set packet tx ring error handling option: %s (errno %d)",
+       strerror (errno), errno);
       ret = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
       goto error;
     }
 
-  if (setsockopt (*fd, SOL_PACKET, PACKET_TX_RING, tx_req, req_sz) < 0)
+  int opt2 = 1;
+  if (setsockopt (*fd, SOL_PACKET, PACKET_VNET_HDR, &opt2, sizeof (opt2)) < 0)
+    {
+      vlib_log_debug (
+       apm->log_class,
+       "Failed to set packet vnet hdr error handling option: %s (errno %d)",
+       strerror (errno), errno);
+    }
+  else
+    *is_cksum_gso_enabled = 1;
+
+#if defined(PACKET_QDISC_BYPASS)
+  /* Introduced with Linux 3.14 so the ifdef should eventually be removed  */
+  if (setsockopt (*fd, SOL_PACKET, PACKET_QDISC_BYPASS, &opt, sizeof (opt)) <
+      0)
     {
       vlib_log_debug (apm->log_class,
-                     "Failed to set packet tx ring options: %s (errno %d)",
+                     "Failed to set qdisc bypass error "
+                     "handling option: %s (errno %d)",
                      strerror (errno), errno);
-      ret = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
-      goto error;
     }
+#endif
 
-  *ring =
-    mmap (NULL, ring_sz, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_LOCKED, *fd,
-         0);
-  if (*ring == MAP_FAILED)
+  if (is_fanout)
     {
-      vlib_log_debug (apm->log_class, "mmap failure: %s (errno %d)",
+      int fanout = ((fanout_id & 0xffff) | ((PACKET_FANOUT_HASH) << 16));
+      if (setsockopt (*fd, SOL_PACKET, PACKET_FANOUT, &fanout,
+                     sizeof (fanout)) < 0)
+       {
+         vlib_log_err (apm->log_class,
+                       "Failed to set fanout options: %s (errno %d)",
+                       strerror (errno), errno);
+         ret = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
+         goto error;
+       }
+    }
+
+  if (rx_req)
+    if (setsockopt (*fd, SOL_PACKET, PACKET_RX_RING, rx_req, req_sz) < 0)
+      {
+       vlib_log_err (apm->log_class,
+                     "Failed to set packet rx ring options: %s (errno %d)",
+                     strerror (errno), errno);
+       ret = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
+       goto error;
+      }
+
+  if (tx_req)
+    if (setsockopt (*fd, SOL_PACKET, PACKET_TX_RING, tx_req, req_sz) < 0)
+      {
+       vlib_log_err (apm->log_class,
+                     "Failed to set packet tx ring options: %s (errno %d)",
                      strerror (errno), errno);
+       ret = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
+       goto error;
+      }
+
+  ring->ring_start_addr = mmap (NULL, ring_sz, PROT_READ | PROT_WRITE,
+                               MAP_SHARED | MAP_LOCKED, *fd, 0);
+  if (ring->ring_start_addr == MAP_FAILED)
+    {
+      vlib_log_err (apm->log_class, "mmap failure: %s (errno %d)",
+                   strerror (errno), errno);
       ret = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
       goto error;
     }
 
+  ring->ring_size = ring_sz;
+
   return 0;
 error:
   if (*fd >= 0)
@@ -217,48 +344,202 @@ error:
 }
 
 int
-af_packet_create_if (vlib_main_t * vm, u8 * host_if_name, u8 * hw_addr_set,
-                    u32 * sw_if_index)
+af_packet_queue_init (vlib_main_t *vm, af_packet_if_t *apif,
+                     af_packet_create_if_arg_t *arg,
+                     af_packet_queue_t *rx_queue, af_packet_queue_t *tx_queue,
+                     u8 queue_id, u8 is_fanout)
+{
+  af_packet_main_t *apm = &af_packet_main;
+  tpacket_req3_t *rx_req = 0;
+  tpacket_req3_t *tx_req = 0;
+  int ret, fd = -1;
+  af_packet_ring_t ring = { 0 };
+  u8 *ring_addr = 0;
+  u32 rx_frames_per_block, tx_frames_per_block;
+  u32 rx_frame_size, tx_frame_size;
+  u32 hdrlen = 0;
+  u32 i = 0;
+  u8 is_cksum_gso_enabled = 0;
+
+  if (rx_queue)
+    {
+      rx_frames_per_block = arg->rx_frames_per_block ?
+                                   arg->rx_frames_per_block :
+                                   AF_PACKET_DEFAULT_RX_FRAMES_PER_BLOCK;
+
+      rx_frame_size = arg->rx_frame_size ? arg->rx_frame_size :
+                                                AF_PACKET_DEFAULT_RX_FRAME_SIZE;
+      vec_validate (rx_queue->rx_req, 0);
+      rx_queue->rx_req->tp_block_size = rx_frame_size * rx_frames_per_block;
+      rx_queue->rx_req->tp_frame_size = rx_frame_size;
+      rx_queue->rx_req->tp_block_nr = AF_PACKET_RX_BLOCK_NR;
+      rx_queue->rx_req->tp_frame_nr =
+       AF_PACKET_RX_BLOCK_NR * rx_frames_per_block;
+      rx_queue->rx_req->tp_retire_blk_tov = 1; // 1 ms block timout
+      rx_queue->rx_req->tp_feature_req_word = 0;
+      rx_queue->rx_req->tp_sizeof_priv = 0;
+      rx_req = rx_queue->rx_req;
+    }
+
+  if (tx_queue)
+    {
+      tx_frames_per_block = arg->tx_frames_per_block ?
+                                   arg->tx_frames_per_block :
+                                   AF_PACKET_DEFAULT_TX_FRAMES_PER_BLOCK;
+      tx_frame_size = arg->tx_frame_size ? arg->tx_frame_size :
+                                                AF_PACKET_DEFAULT_TX_FRAME_SIZE;
+
+      vec_validate (tx_queue->tx_req, 0);
+      tx_queue->tx_req->tp_block_size = tx_frame_size * tx_frames_per_block;
+      tx_queue->tx_req->tp_frame_size = tx_frame_size;
+      tx_queue->tx_req->tp_block_nr = AF_PACKET_TX_BLOCK_NR;
+      tx_queue->tx_req->tp_frame_nr =
+       AF_PACKET_TX_BLOCK_NR * tx_frames_per_block;
+      tx_queue->tx_req->tp_retire_blk_tov = 0;
+      tx_queue->tx_req->tp_sizeof_priv = 0;
+      tx_queue->tx_req->tp_feature_req_word = 0;
+      tx_req = tx_queue->tx_req;
+    }
+
+  ret = create_packet_v3_sock (apif->host_if_index, rx_req, tx_req, &fd, &ring,
+                              &hdrlen, &is_cksum_gso_enabled,
+                              apif->dev_instance, is_fanout);
+
+  if (ret != 0)
+    goto error;
+
+  vec_add1 (apif->rings, ring);
+  ring_addr = ring.ring_start_addr;
+
+  if (rx_queue)
+    {
+      rx_queue->fd = fd;
+      vec_validate (rx_queue->rx_ring, rx_queue->rx_req->tp_block_nr - 1);
+      vec_foreach_index (i, rx_queue->rx_ring)
+       {
+         rx_queue->rx_ring[i] =
+           ring_addr + i * rx_queue->rx_req->tp_block_size;
+       }
+
+      rx_queue->next_rx_block = 0;
+      rx_queue->queue_id = queue_id;
+      rx_queue->is_rx_pending = 0;
+      ring_addr = ring_addr + rx_queue->rx_req->tp_block_size *
+                               rx_queue->rx_req->tp_block_nr;
+    }
+
+  if (tx_queue)
+    {
+      tx_queue->fd = fd;
+      vec_validate (tx_queue->tx_ring, tx_queue->tx_req->tp_block_nr - 1);
+      vec_foreach_index (i, tx_queue->tx_ring)
+       {
+         tx_queue->tx_ring[i] =
+           ring_addr + i * tx_queue->tx_req->tp_block_size;
+       }
+
+      tx_queue->next_tx_frame = 0;
+      tx_queue->queue_id = queue_id;
+      clib_spinlock_init (&tx_queue->lockp);
+    }
+
+  if (queue_id == 0)
+    {
+      apif->hdrlen = hdrlen;
+      apif->is_cksum_gso_enabled = is_cksum_gso_enabled;
+    }
+
+  return 0;
+error:
+  vlib_log_err (apm->log_class, "Failed to set queue %u error", queue_id);
+  vec_free (rx_queue->rx_req);
+  vec_free (tx_queue->tx_req);
+  return ret;
+}
+
+int
+af_packet_device_init (vlib_main_t *vm, af_packet_if_t *apif,
+                      af_packet_create_if_arg_t *args)
+{
+  af_packet_main_t *apm = &af_packet_main;
+  af_packet_queue_t *rx_queue = 0;
+  af_packet_queue_t *tx_queue = 0;
+  u16 nq = clib_min (args->num_rxqs, args->num_txqs);
+  u16 i = 0;
+  int ret = 0;
+  u8 is_fanout = (args->num_rxqs > 1) ? 1 : 0;
+
+  vec_validate (apif->rx_queues, args->num_rxqs - 1);
+  vec_validate (apif->tx_queues, args->num_txqs - 1);
+
+  for (; i < nq; i++)
+    {
+      rx_queue = vec_elt_at_index (apif->rx_queues, i);
+      tx_queue = vec_elt_at_index (apif->tx_queues, i);
+      ret = af_packet_queue_init (vm, apif, args, rx_queue, tx_queue, i,
+                                 is_fanout);
+      if (ret != 0)
+       goto error;
+    }
+
+  if (args->num_rxqs > args->num_txqs)
+    {
+      for (; i < args->num_rxqs; i++)
+       {
+         rx_queue = vec_elt_at_index (apif->rx_queues, i);
+         ret =
+           af_packet_queue_init (vm, apif, args, rx_queue, 0, i, is_fanout);
+         if (ret != 0)
+           goto error;
+       }
+    }
+  else if (args->num_txqs > args->num_rxqs)
+    {
+      for (; i < args->num_txqs; i++)
+       {
+         tx_queue = vec_elt_at_index (apif->tx_queues, i);
+         ret = af_packet_queue_init (vm, apif, args, 0, tx_queue, i, 0);
+         if (ret != 0)
+           goto error;
+       }
+    }
+
+  apif->num_rxqs = args->num_rxqs;
+  apif->num_txqs = args->num_txqs;
+
+  return 0;
+error:
+  vlib_log_err (apm->log_class, "Failed to init device error");
+  return ret;
+}
+
+int
+af_packet_create_if (af_packet_create_if_arg_t *arg)
 {
   af_packet_main_t *apm = &af_packet_main;
-  int ret, fd = -1, fd2 = -1;
-  struct tpacket_req *rx_req = 0;
-  struct tpacket_req *tx_req = 0;
+  vlib_main_t *vm = vlib_get_main ();
+  int fd2 = -1;
   struct ifreq ifr;
-  u8 *ring = 0;
   af_packet_if_t *apif = 0;
   u8 hw_addr[6];
-  clib_error_t *error;
   vnet_sw_interface_t *sw;
-  vnet_hw_interface_t *hw;
-  vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
+  vnet_hw_if_caps_t caps = VNET_HW_IF_CAP_INT_MODE;
   uword *p;
   uword if_index;
   u8 *host_if_name_dup = 0;
   int host_if_index = -1;
+  int ret = 0;
 
-  p = mhash_get (&apm->if_index_by_host_if_name, host_if_name);
+  p = mhash_get (&apm->if_index_by_host_if_name, arg->host_if_name);
   if (p)
     {
       apif = vec_elt_at_index (apm->interfaces, p[0]);
-      *sw_if_index = apif->sw_if_index;
+      arg->sw_if_index = apif->sw_if_index;
       return VNET_API_ERROR_IF_ALREADY_EXISTS;
     }
 
-  host_if_name_dup = vec_dup (host_if_name);
-
-  vec_validate (rx_req, 0);
-  rx_req->tp_block_size = AF_PACKET_RX_BLOCK_SIZE;
-  rx_req->tp_frame_size = AF_PACKET_RX_FRAME_SIZE;
-  rx_req->tp_block_nr = AF_PACKET_RX_BLOCK_NR;
-  rx_req->tp_frame_nr = AF_PACKET_RX_FRAME_NR;
-
-  vec_validate (tx_req, 0);
-  tx_req->tp_block_size = AF_PACKET_TX_BLOCK_SIZE;
-  tx_req->tp_frame_size = AF_PACKET_TX_FRAME_SIZE;
-  tx_req->tp_block_nr = AF_PACKET_TX_BLOCK_NR;
-  tx_req->tp_frame_nr = AF_PACKET_TX_FRAME_NR;
+  host_if_name_dup = vec_dup (arg->host_if_name);
 
   /*
    * make sure host side of interface is 'UP' before binding AF_PACKET
@@ -273,13 +554,14 @@ af_packet_create_if (vlib_main_t * vm, u8 * host_if_name, u8 * hw_addr_set,
       goto error;
     }
 
-  clib_memcpy (ifr.ifr_name, (const char *) host_if_name,
-              vec_len (host_if_name));
+  clib_memcpy (ifr.ifr_name, (const char *) arg->host_if_name,
+              vec_len (arg->host_if_name));
   if (ioctl (fd2, SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0)
     {
-      vlib_log_debug (apm->log_class,
-                     "Failed to retrieve the interface (%s) index: %s (errno %d)",
-                     host_if_name, strerror (errno), errno);
+      vlib_log_debug (
+       apm->log_class,
+       "Failed to retrieve the interface (%s) index: %s (errno %d)",
+       arg->host_if_name, strerror (errno), errno);
       ret = VNET_API_ERROR_INVALID_INTERFACE;
       goto error;
     }
@@ -313,13 +595,7 @@ af_packet_create_if (vlib_main_t * vm, u8 * host_if_name, u8 * hw_addr_set,
       fd2 = -1;
     }
 
-  ret = create_packet_v2_sock (host_if_index, rx_req, tx_req, &fd, &ring);
-
-  if (ret != 0)
-    goto error;
-
-  ret = is_bridge (host_if_name);
-
+  ret = is_bridge (arg->host_if_name);
   if (ret == 0)                        /* is a bridge, ignore state */
     host_if_index = -1;
 
@@ -327,81 +603,69 @@ af_packet_create_if (vlib_main_t * vm, u8 * host_if_name, u8 * hw_addr_set,
   pool_get (apm->interfaces, apif);
   if_index = apif - apm->interfaces;
 
+  apif->dev_instance = if_index;
   apif->host_if_index = host_if_index;
-  apif->fd = fd;
-  apif->rx_ring = ring;
-  apif->tx_ring = ring + rx_req->tp_block_size * rx_req->tp_block_nr;
-  apif->rx_req = rx_req;
-  apif->tx_req = tx_req;
   apif->host_if_name = host_if_name_dup;
   apif->per_interface_next_index = ~0;
-  apif->next_tx_frame = 0;
-  apif->next_rx_frame = 0;
-
-  if (tm->n_vlib_mains > 1)
-    clib_spinlock_init (&apif->lockp);
-
-  {
-    clib_file_t template = { 0 };
-    template.read_function = af_packet_fd_read_ready;
-    template.file_descriptor = fd;
-    template.private_data = if_index;
-    template.flags = UNIX_FILE_EVENT_EDGE_TRIGGERED;
-    template.description = format (0, "%U", format_af_packet_device_name,
-                                  if_index);
-    apif->clib_file_index = clib_file_add (&file_main, &template);
-  }
-
-  /*use configured or generate random MAC address */
-  if (hw_addr_set)
-    clib_memcpy (hw_addr, hw_addr_set, 6);
-  else
-    {
-      f64 now = vlib_time_now (vm);
-      u32 rnd;
-      rnd = (u32) (now * 1e6);
-      rnd = random_u32 (&rnd);
+  apif->mode = arg->mode;
 
-      clib_memcpy (hw_addr + 2, &rnd, sizeof (rnd));
-      hw_addr[0] = 2;
-      hw_addr[1] = 0xfe;
-    }
+  ret = af_packet_device_init (vm, apif, arg);
+  if (ret != 0)
+    goto error;
+
+  ret = af_packet_read_mtu (apif);
+  if (ret != 0)
+    goto error;
 
-  error = ethernet_register_interface (vnm, af_packet_device_class.index,
-                                      if_index, hw_addr, &apif->hw_if_index,
-                                      af_packet_eth_flag_change);
 
-  if (error)
+  if (apif->mode != AF_PACKET_IF_MODE_IP)
     {
-      clib_memset (apif, 0, sizeof (*apif));
-      pool_put (apm->interfaces, apif);
-      vlib_log_err (apm->log_class, "Unable to register interface: %U",
-                   format_clib_error, error);
-      clib_error_free (error);
-      ret = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
-      goto error;
+      vnet_eth_interface_registration_t eir = {};
+      /*use configured or generate random MAC address */
+      if (arg->hw_addr)
+       clib_memcpy (hw_addr, arg->hw_addr, 6);
+      else
+       {
+         f64 now = vlib_time_now (vm);
+         u32 rnd;
+         rnd = (u32) (now * 1e6);
+         rnd = random_u32 (&rnd);
+
+         clib_memcpy (hw_addr + 2, &rnd, sizeof (rnd));
+         hw_addr[0] = 2;
+         hw_addr[1] = 0xfe;
+       }
+
+      eir.dev_class_index = af_packet_device_class.index;
+      eir.dev_instance = apif->dev_instance;
+      eir.address = hw_addr;
+      eir.cb.set_max_frame_size = af_packet_eth_set_max_frame_size;
+      apif->hw_if_index = vnet_eth_register_interface (vnm, &eir);
+    }
+  else
+    {
+      apif->hw_if_index = vnet_register_interface (
+       vnm, af_packet_device_class.index, apif->dev_instance,
+       af_packet_ip_device_hw_interface_class.index, apif->dev_instance);
     }
 
   sw = vnet_get_hw_sw_interface (vnm, apif->hw_if_index);
-  hw = vnet_get_hw_interface (vnm, apif->hw_if_index);
   apif->sw_if_index = sw->sw_if_index;
-  vnet_hw_interface_set_input_node (vnm, apif->hw_if_index,
-                                   af_packet_input_node.index);
 
-  vnet_hw_interface_assign_rx_thread (vnm, apif->hw_if_index, 0,       /* queue */
-                                     ~0 /* any cpu */ );
+  af_packet_set_rx_queues (vm, apif);
+  af_packet_set_tx_queues (vm, apif);
+
+  if (apif->is_cksum_gso_enabled)
+    caps |= VNET_HW_IF_CAP_TCP_GSO | VNET_HW_IF_CAP_TX_IP4_CKSUM |
+           VNET_HW_IF_CAP_TX_TCP_CKSUM | VNET_HW_IF_CAP_TX_UDP_CKSUM;
 
-  hw->flags |= VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_INT_MODE;
+  vnet_hw_if_set_caps (vnm, apif->hw_if_index, caps);
   vnet_hw_interface_set_flags (vnm, apif->hw_if_index,
                               VNET_HW_INTERFACE_FLAG_LINK_UP);
 
-  vnet_hw_interface_set_rx_mode (vnm, apif->hw_if_index, 0,
-                                VNET_HW_IF_RX_MODE_INTERRUPT);
-
   mhash_set_mem (&apm->if_index_by_host_if_name, host_if_name_dup, &if_index,
                 0);
-  if (sw_if_index)
-    *sw_if_index = apif->sw_if_index;
+  arg->sw_if_index = apif->sw_if_index;
 
   return 0;
 
@@ -412,20 +676,65 @@ error:
       fd2 = -1;
     }
   vec_free (host_if_name_dup);
-  vec_free (rx_req);
-  vec_free (tx_req);
+  memset (apif, 0, sizeof (*apif));
+  pool_put (apm->interfaces, apif);
   return ret;
 }
 
+static int
+af_packet_rx_queue_free (af_packet_if_t *apif, af_packet_queue_t *rx_queue)
+{
+  clib_file_del_by_index (&file_main, rx_queue->clib_file_index);
+  close (rx_queue->fd);
+  rx_queue->fd = -1;
+  rx_queue->rx_ring = NULL;
+  vec_free (rx_queue->rx_req);
+  rx_queue->rx_req = NULL;
+  return 0;
+}
+
+static int
+af_packet_tx_queue_free (af_packet_if_t *apif, af_packet_queue_t *tx_queue)
+{
+  close (tx_queue->fd);
+  tx_queue->fd = -1;
+  clib_spinlock_free (&tx_queue->lockp);
+  tx_queue->tx_ring = NULL;
+  vec_free (tx_queue->tx_req);
+  tx_queue->tx_req = NULL;
+  return 0;
+}
+
+static int
+af_packet_ring_free (af_packet_if_t *apif, af_packet_ring_t *ring)
+{
+  af_packet_main_t *apm = &af_packet_main;
+
+  if (ring)
+    {
+      // FIXME: unmap the memory
+      if (munmap (ring->ring_start_addr, ring->ring_size))
+       vlib_log_warn (apm->log_class,
+                      "Host interface %s could not free ring %p of size %u",
+                      apif->host_if_name, ring->ring_start_addr,
+                      ring->ring_size);
+      else
+       ring->ring_start_addr = 0;
+    }
+
+  return 0;
+}
+
 int
-af_packet_delete_if (vlib_main_t * vm, u8 * host_if_name)
+af_packet_delete_if (u8 *host_if_name)
 {
   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
   af_packet_main_t *apm = &af_packet_main;
   af_packet_if_t *apif;
+  af_packet_queue_t *rx_queue;
+  af_packet_queue_t *tx_queue;
+  af_packet_ring_t *ring;
   uword *p;
-  uword if_index;
-  u32 ring_sz;
 
   p = mhash_get (&apm->if_index_by_host_if_name, host_if_name);
   if (p == NULL)
@@ -435,65 +744,46 @@ af_packet_delete_if (vlib_main_t * vm, u8 * host_if_name)
       return VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
     }
   apif = pool_elt_at_index (apm->interfaces, p[0]);
-  if_index = apif - apm->interfaces;
 
   /* bring down the interface */
   vnet_hw_interface_set_flags (vnm, apif->hw_if_index, 0);
-  vnet_hw_interface_unassign_rx_thread (vnm, apif->hw_if_index, 0);
 
   /* clean up */
-  if (apif->clib_file_index != ~0)
-    {
-      clib_file_del (&file_main, file_main.file_pool + apif->clib_file_index);
-      apif->clib_file_index = ~0;
-    }
-  else
-    close (apif->fd);
-
-  ring_sz = apif->rx_req->tp_block_size * apif->rx_req->tp_block_nr +
-    apif->tx_req->tp_block_size * apif->tx_req->tp_block_nr;
-  if (munmap (apif->rx_ring, ring_sz))
-    vlib_log_warn (apm->log_class,
-                  "Host interface %s could not free rx/tx ring",
-                  host_if_name);
-  apif->rx_ring = NULL;
-  apif->tx_ring = NULL;
-  apif->fd = -1;
-
-  vec_free (apif->rx_req);
-  apif->rx_req = NULL;
-  vec_free (apif->tx_req);
-  apif->tx_req = NULL;
+  vec_foreach (rx_queue, apif->rx_queues)
+    af_packet_rx_queue_free (apif, rx_queue);
+  vec_foreach (tx_queue, apif->tx_queues)
+    af_packet_tx_queue_free (apif, tx_queue);
+  vec_foreach (ring, apif->rings)
+    af_packet_ring_free (apif, ring);
+
+  vec_free (apif->rx_queues);
+  apif->rx_queues = NULL;
+  vec_free (apif->tx_queues);
+  apif->tx_queues = NULL;
+  vec_free (apif->rings);
+  apif->rings = NULL;
 
   vec_free (apif->host_if_name);
   apif->host_if_name = NULL;
   apif->host_if_index = -1;
 
-  mhash_unset (&apm->if_index_by_host_if_name, host_if_name, &if_index);
+  mhash_unset (&apm->if_index_by_host_if_name, host_if_name, p);
 
-  ethernet_delete_interface (vnm, apif->hw_if_index);
+  if (apif->mode != AF_PACKET_IF_MODE_IP)
+    ethernet_delete_interface (vnm, apif->hw_if_index);
+  else
+    vnet_delete_hw_interface (vnm, apif->hw_if_index);
 
+  memset (apif, 0, sizeof (*apif));
   pool_put (apm->interfaces, apif);
 
   return 0;
 }
 
 int
-af_packet_set_l4_cksum_offload (vlib_main_t * vm, u32 sw_if_index, u8 set)
+af_packet_set_l4_cksum_offload (u32 sw_if_index, u8 set)
 {
-  vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
-  vnet_hw_interface_t *hw;
-
-  hw = vnet_get_sup_hw_interface (vnm, sw_if_index);
-
-  if (hw->dev_class_index != af_packet_device_class.index)
-    return VNET_API_ERROR_INVALID_INTERFACE;
-
-  if (set)
-    hw->flags &= ~VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_TX_L4_CKSUM_OFFLOAD;
-  else
-    hw->flags |= VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_TX_L4_CKSUM_OFFLOAD;
-
+  // deprecated ...
   return 0;
 }
 
@@ -505,7 +795,6 @@ af_packet_dump_ifs (af_packet_if_detail_t ** out_af_packet_ifs)
   af_packet_if_detail_t *r_af_packet_ifs = NULL;
   af_packet_if_detail_t *af_packet_if = NULL;
 
-  /* *INDENT-OFF* */
   pool_foreach (apif, apm->interfaces)
      {
       vec_add2 (r_af_packet_ifs, af_packet_if, 1);
@@ -517,7 +806,6 @@ af_packet_dump_ifs (af_packet_if_detail_t ** out_af_packet_ifs)
                       strlen ((const char *) apif->host_if_name)));
        }
     }
-  /* *INDENT-ON* */
 
   *out_af_packet_ifs = r_af_packet_ifs;