tap: add support for persistance
[vpp.git] / src / vnet / devices / tap / tap.c
index de6107a..e17d01d 100644 (file)
 #include <linux/virtio_net.h>
 #include <linux/vhost.h>
 #include <sys/eventfd.h>
+#include <net/if_arp.h>
 #include <sched.h>
+#include <limits.h>
 
 #include <linux/netlink.h>
 #include <linux/rtnetlink.h>
 
 #include <vlib/vlib.h>
+#include <vlib/physmem.h>
 #include <vlib/unix/unix.h>
 #include <vnet/ethernet/ethernet.h>
 #include <vnet/ip/ip4_packet.h>
 
 tap_main_t tap_main;
 
+#define tap_log_err(dev, f, ...)                        \
+  vlib_log (VLIB_LOG_LEVEL_ERR, tap_main.log_default, "tap%u: " f, dev->dev_instance, ## __VA_ARGS__)
+#define tap_log_dbg(dev, f, ...)                        \
+  vlib_log (VLIB_LOG_LEVEL_DEBUG, tap_main.log_default, "tap%u: " f, dev->dev_instance, ## __VA_ARGS__)
+
 #define _IOCTL(fd,a,...) \
   if (ioctl (fd, a, __VA_ARGS__) < 0) \
     { \
       err = clib_error_return_unix (0, "ioctl(" #a ")"); \
+      tap_log_err (vif, "%U", format_clib_error, err); \
       goto error; \
     }
 
@@ -75,29 +84,71 @@ open_netns_fd (char *netns)
   return fd;
 }
 
+#define TAP_MAX_INSTANCE 1024
+
+static void
+tap_free (vlib_main_t * vm, virtio_if_t * vif)
+{
+  virtio_main_t *mm = &virtio_main;
+  tap_main_t *tm = &tap_main;
+  clib_error_t *err = 0;
+  int i;
+
+  /* *INDENT-OFF* */
+  vec_foreach_index (i, vif->vhost_fds) if (vif->vhost_fds[i] != -1)
+    close (vif->vhost_fds[i]);
+  vec_foreach_index (i, vif->rxq_vrings)
+    virtio_vring_free_rx (vm, vif, RX_QUEUE (i));
+  vec_foreach_index (i, vif->txq_vrings)
+    virtio_vring_free_tx (vm, vif, TX_QUEUE (i));
+  /* *INDENT-ON* */
+
+  _IOCTL (vif->tap_fd, TUNSETPERSIST, (void *) (uintptr_t) 0);
+  tap_log_dbg (vif, "TUNSETPERSIST: unset");
+error:
+  if (vif->tap_fd != -1)
+    close (vif->tap_fd);
+
+  vec_free (vif->vhost_fds);
+  vec_free (vif->rxq_vrings);
+  vec_free (vif->txq_vrings);
+  vec_free (vif->host_if_name);
+  vec_free (vif->net_ns);
+  vec_free (vif->host_bridge);
+  clib_error_free (vif->error);
+
+  tm->tap_ids = clib_bitmap_set (tm->tap_ids, vif->id, 0);
+  clib_memset (vif, 0, sizeof (*vif));
+  pool_put (mm->interfaces, vif);
+}
 
 void
 tap_create_if (vlib_main_t * vm, tap_create_if_args_t * args)
 {
-  vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
   vlib_thread_main_t *thm = vlib_get_thread_main ();
+  vlib_physmem_main_t *vpm = &vm->physmem_main;
+  vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
   virtio_main_t *vim = &virtio_main;
   tap_main_t *tm = &tap_main;
   vnet_sw_interface_t *sw;
   vnet_hw_interface_t *hw;
   int i;
   int old_netns_fd = -1;
-  struct ifreq ifr;
+  struct ifreq ifr = {.ifr_flags = IFF_TAP | IFF_NO_PI | IFF_VNET_HDR };
+  struct ifreq get_ifr = {.ifr_flags = 0 };
   size_t hdrsz;
   struct vhost_memory *vhost_mem = 0;
   virtio_if_t *vif = 0;
   clib_error_t *err = 0;
-  uword *p;
+  unsigned int tap_features;
+  int tfd, vfd, nfd = -1;
+  char *host_if_name = 0;
+  unsigned int offload = 0;
+  u16 num_q_pairs;
 
   if (args->id != ~0)
     {
-      p = hash_get (tm->dev_instance_by_interface_id, args->id);
-      if (p)
+      if (clib_bitmap_get (tm->tap_ids, args->id))
        {
          args->rv = VNET_API_ERROR_INVALID_INTERFACE;
          args->error = clib_error_return (0, "interface already exists");
@@ -106,42 +157,175 @@ tap_create_if (vlib_main_t * vm, tap_create_if_args_t * args)
     }
   else
     {
-      int tries = 1000;
-      while (--tries)
+      args->id = clib_bitmap_first_clear (tm->tap_ids);
+    }
+
+  if (args->id > TAP_MAX_INSTANCE)
+    {
+      args->rv = VNET_API_ERROR_UNSPECIFIED;
+      args->error = clib_error_return (0, "cannot find free interface id");
+      return;
+    }
+
+  pool_get_zero (vim->interfaces, vif);
+  vif->type = VIRTIO_IF_TYPE_TAP;
+  vif->dev_instance = vif - vim->interfaces;
+  vif->id = args->id;
+  vif->num_txqs = thm->n_vlib_mains;
+  vif->num_rxqs = args->num_rx_queues;
+  num_q_pairs = clib_max (vif->num_rxqs, vif->num_txqs);
+
+  if (args->tap_flags & TAP_FLAG_ATTACH)
+    {
+      if (args->host_if_name != NULL)
        {
-         args->id = tm->last_used_interface_id++;
-         p = hash_get (tm->dev_instance_by_interface_id, args->id);
-         if (!p)
-           break;
+         host_if_name = (char *) args->host_if_name;
+         clib_memcpy (ifr.ifr_name, host_if_name,
+                      clib_min (IFNAMSIZ, strlen (host_if_name)));
        }
+      else
+       {
+         args->rv = VNET_API_ERROR_NO_MATCHING_INTERFACE;
+         err = clib_error_return (0, "host_if_name is not provided");
+         goto error;
+       }
+      if (args->host_namespace)
+       {
+         old_netns_fd = open ("/proc/self/ns/net", O_RDONLY);
+         if ((nfd = open_netns_fd ((char *) args->host_namespace)) == -1)
+           {
+             args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_2;
+             args->error = clib_error_return_unix (0, "open_netns_fd '%s'",
+                                                   args->host_namespace);
+             goto error;
+           }
+         if (setns (nfd, CLONE_NEWNET) == -1)
+           {
+             args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_3;
+             args->error = clib_error_return_unix (0, "setns '%s'",
+                                                   args->host_namespace);
+             goto error;
+           }
+       }
+    }
+  if ((vif->tap_fd = tfd = open ("/dev/net/tun", O_RDWR | O_NONBLOCK)) < 0)
+    {
+      args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_2;
+      args->error = clib_error_return_unix (0, "open '/dev/net/tun'");
+      goto error;
+    }
+  tap_log_dbg (vif, "open tap fd %d", tfd);
 
-      if (!tries)
+  _IOCTL (tfd, TUNGETFEATURES, &tap_features);
+  tap_log_dbg (vif, "TUNGETFEATURES: features 0x%lx", tap_features);
+  if ((tap_features & IFF_VNET_HDR) == 0)
+    {
+      args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_2;
+      args->error = clib_error_return (0, "vhost-net backend not available");
+      goto error;
+    }
+
+  if ((tap_features & IFF_MULTI_QUEUE) == 0)
+    {
+      if (args->num_rx_queues > 1)
        {
-         args->rv = VNET_API_ERROR_UNSPECIFIED;
-         args->error =
-           clib_error_return (0, "cannot find free interface id");
-         return;
+         args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_2;
+         args->error = clib_error_return (0, "multiqueue not supported");
+         goto error;
        }
+      vif->num_rxqs = vif->num_txqs = num_q_pairs = 1;
     }
+  else
+    ifr.ifr_flags |= IFF_MULTI_QUEUE;
 
-  memset (&ifr, 0, sizeof (ifr));
-  pool_get (vim->interfaces, vif);
-  vif->dev_instance = vif - vim->interfaces;
-  vif->tap_fd = -1;
-  vif->id = args->id;
+  hdrsz = sizeof (struct virtio_net_hdr_v1);
+  if (args->tap_flags & TAP_FLAG_GSO)
+    {
+      offload = TUN_F_CSUM | TUN_F_TSO4 | TUN_F_TSO6;
+      vif->gso_enabled = 1;
+    }
+  else if (args->tap_flags & TAP_FLAG_CSUM_OFFLOAD)
+    {
+      offload = TUN_F_CSUM;
+      vif->csum_offload_enabled = 1;
+    }
+
+  _IOCTL (tfd, TUNSETIFF, (void *) &ifr);
+  tap_log_dbg (vif, "TUNSETIFF fd %d name %s flags 0x%x", tfd,
+              ifr.ifr_ifrn.ifrn_name, ifr.ifr_flags);
 
-  hash_set (tm->dev_instance_by_interface_id, vif->id, vif->dev_instance);
+  vif->ifindex = if_nametoindex (ifr.ifr_ifrn.ifrn_name);
+  tap_log_dbg (vif, "ifindex %d", vif->ifindex);
+
+  if (!args->host_if_name)
+    host_if_name = ifr.ifr_ifrn.ifrn_name;
+  else
+    host_if_name = (char *) args->host_if_name;
 
-  if ((vif->fd = open ("/dev/vhost-net", O_RDWR | O_NONBLOCK)) < 0)
+  if (fcntl (tfd, F_SETFL, O_NONBLOCK) < 0)
     {
-      args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
-      args->error = clib_error_return_unix (0, "open '/dev/vhost-net'");
+      err = clib_error_return_unix (0, "fcntl(tfd, F_SETFL, O_NONBLOCK)");
+      tap_log_err (vif, "set nonblocking: %U", format_clib_error, err);
       goto error;
     }
 
-  _IOCTL (vif->fd, VHOST_GET_FEATURES, &vif->remote_features);
+  /*
+   * unset the persistence when attaching to existing
+   * interface
+   */
+  if (args->tap_flags & TAP_FLAG_ATTACH)
+    {
+      _IOCTL (tfd, TUNSETPERSIST, (void *) (uintptr_t) 0);
+      tap_log_dbg (vif, "TUNSETPERSIST: unset");
+    }
+
+  /* set the persistence */
+  if (args->tap_flags & TAP_FLAG_PERSIST)
+    {
+      _IOCTL (tfd, TUNSETPERSIST, (void *) (uintptr_t) 1);
+      tap_log_dbg (vif, "TUNSETPERSIST: set");
+
+      /* verify persistence is set, read the flags */
+      _IOCTL (tfd, TUNGETIFF, (void *) &get_ifr);
+      tap_log_dbg (vif, "TUNGETIFF: flags 0x%lx", get_ifr.ifr_flags);
+      if ((get_ifr.ifr_flags & IFF_PERSIST) == 0)
+       {
+         args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_2;
+         args->error = clib_error_return (0, "persistence not supported");
+         goto error;
+       }
+    }
 
-  if ((vif->remote_features & (1ULL << VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF)) == 0)
+  tap_log_dbg (vif, "TUNSETVNETHDRSZ: fd %d vnet_hdr_sz %u", tfd, hdrsz);
+  _IOCTL (tfd, TUNSETVNETHDRSZ, &hdrsz);
+
+  i = INT_MAX;
+  tap_log_dbg (vif, "TUNSETSNDBUF: fd %d sndbuf %d", tfd, i);
+  _IOCTL (tfd, TUNSETSNDBUF, &i);
+
+  tap_log_dbg (vif, "TUNSETOFFLOAD: fd %d offload 0x%lx", tfd, offload);
+  _IOCTL (tfd, TUNSETOFFLOAD, offload);
+
+  /* open vhost-net fd for each queue pair and set ownership */
+  for (i = 0; i < num_q_pairs; i++)
+    {
+      if ((vfd = open ("/dev/vhost-net", O_RDWR | O_NONBLOCK)) < 0)
+       {
+         args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_1;
+         args->error = clib_error_return_unix (0, "open '/dev/vhost-net'");
+         goto error;
+       }
+      vec_add1 (vif->vhost_fds, vfd);
+      virtio_log_debug (vif, "open vhost-net fd %d qpair %u", vfd, i);
+      _IOCTL (vfd, VHOST_SET_OWNER, 0);
+      virtio_log_debug (vif, "VHOST_SET_OWNER: fd %u", vfd);
+    }
+
+  _IOCTL (vif->vhost_fds[0], VHOST_GET_FEATURES, &vif->remote_features);
+  virtio_log_debug (vif, "VHOST_GET_FEATURES: features 0x%lx",
+                   vif->remote_features);
+
+  if ((vif->remote_features & VIRTIO_FEATURE (VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF)) == 0)
     {
       args->rv = VNET_API_ERROR_UNSUPPORTED;
       args->error = clib_error_return (0, "vhost-net backend doesn't support "
@@ -149,7 +333,8 @@ tap_create_if (vlib_main_t * vm, tap_create_if_args_t * args)
       goto error;
     }
 
-  if ((vif->remote_features & (1ULL << VIRTIO_RING_F_INDIRECT_DESC)) == 0)
+  if ((vif->remote_features & VIRTIO_FEATURE (VIRTIO_RING_F_INDIRECT_DESC)) ==
+      0)
     {
       args->rv = VNET_API_ERROR_UNSUPPORTED;
       args->error = clib_error_return (0, "vhost-net backend doesn't support "
@@ -157,7 +342,7 @@ tap_create_if (vlib_main_t * vm, tap_create_if_args_t * args)
       goto error;
     }
 
-  if ((vif->remote_features & (1ULL << VIRTIO_F_VERSION_1)) == 0)
+  if ((vif->remote_features & VIRTIO_FEATURE (VIRTIO_F_VERSION_1)) == 0)
     {
       args->rv = VNET_API_ERROR_UNSUPPORTED;
       args->error = clib_error_return (0, "vhost-net backend doesn't support "
@@ -165,72 +350,52 @@ tap_create_if (vlib_main_t * vm, tap_create_if_args_t * args)
       goto error;
     }
 
-  vif->features |= 1ULL << VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF;
-  vif->features |= 1ULL << VIRTIO_F_VERSION_1;
-  vif->features |= 1ULL << VIRTIO_RING_F_INDIRECT_DESC;
+  vif->features |= VIRTIO_FEATURE (VIRTIO_NET_F_MRG_RXBUF);
+  vif->features |= VIRTIO_FEATURE (VIRTIO_F_VERSION_1);
+  vif->features |= VIRTIO_FEATURE (VIRTIO_RING_F_INDIRECT_DESC);
 
-  _IOCTL (vif->fd, VHOST_SET_FEATURES, &vif->features);
+  virtio_set_net_hdr_size (vif);
 
-  if ((vif->tap_fd = open ("/dev/net/tun", O_RDWR | O_NONBLOCK)) < 0)
+  if (!(args->tap_flags & TAP_FLAG_ATTACH))
     {
-      args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_2;
-      args->error = clib_error_return_unix (0, "open '/dev/net/tun'");
-      goto error;
-    }
-
-  ifr.ifr_flags = IFF_TAP | IFF_NO_PI | IFF_ONE_QUEUE | IFF_VNET_HDR;
-  _IOCTL (vif->tap_fd, TUNSETIFF, (void *) &ifr);
-  vif->ifindex = if_nametoindex (ifr.ifr_ifrn.ifrn_name);
-
-  unsigned int offload = 0;
-  hdrsz = sizeof (struct virtio_net_hdr_v1);
-  _IOCTL (vif->tap_fd, TUNSETOFFLOAD, offload);
-  _IOCTL (vif->tap_fd, TUNSETVNETHDRSZ, &hdrsz);
-  _IOCTL (vif->fd, VHOST_SET_OWNER, 0);
-
-  /* if namespace is specified, all further netlink messages should be excuted
-     after we change our net namespace */
-  if (args->host_namespace)
-    {
-      int fd;
-      old_netns_fd = open ("/proc/self/ns/net", O_RDONLY);
-      if ((fd = open_netns_fd ((char *) args->host_namespace)) == -1)
-       {
-         args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_2;
-         args->error = clib_error_return_unix (0, "open_netns_fd '%s'",
-                                               args->host_namespace);
-         goto error;
-       }
-      args->error = vnet_netlink_set_link_netns (vif->ifindex, fd,
-                                                (char *) args->host_if_name);
-      if (args->error)
-       {
-         args->rv = VNET_API_ERROR_NETLINK_ERROR;
-         goto error;
-       }
-      if (setns (fd, CLONE_NEWNET) == -1)
-       {
-         args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_3;
-         args->error = clib_error_return_unix (0, "setns '%s'",
-                                               args->host_namespace);
-         goto error;
-       }
-      close (fd);
-      if ((vif->ifindex = if_nametoindex ((char *) args->host_if_name)) == 0)
+      /* if namespace is specified, all further netlink messages should be executed
+         after we change our net namespace */
+      if (args->host_namespace)
        {
-         args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_3;
-         args->error = clib_error_return_unix (0, "if_nametoindex '%s'",
-                                               args->host_if_name);
-         goto error;
+         old_netns_fd = open ("/proc/self/ns/net", O_RDONLY);
+         if ((nfd = open_netns_fd ((char *) args->host_namespace)) == -1)
+           {
+             args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_2;
+             args->error = clib_error_return_unix (0, "open_netns_fd '%s'",
+                                                   args->host_namespace);
+             goto error;
+           }
+         args->error = vnet_netlink_set_link_netns (vif->ifindex, nfd,
+                                                    host_if_name);
+         if (args->error)
+           {
+             args->rv = VNET_API_ERROR_NETLINK_ERROR;
+             goto error;
+           }
+         if (setns (nfd, CLONE_NEWNET) == -1)
+           {
+             args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_3;
+             args->error = clib_error_return_unix (0, "setns '%s'",
+                                                   args->host_namespace);
+             goto error;
+           }
+         if ((vif->ifindex = if_nametoindex (host_if_name)) == 0)
+           {
+             args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_3;
+             args->error = clib_error_return_unix (0, "if_nametoindex '%s'",
+                                                   host_if_name);
+             goto error;
+           }
        }
-    }
-  else
-    {
-      if (args->host_if_name)
+      else if (host_if_name)
        {
-         args->error = vnet_netlink_set_link_name (vif->ifindex,
-                                                   (char *)
-                                                   args->host_if_name);
+         args->error =
+           vnet_netlink_set_link_name (vif->ifindex, host_if_name);
          if (args->error)
            {
              args->rv = VNET_API_ERROR_NETLINK_ERROR;
@@ -239,15 +404,14 @@ tap_create_if (vlib_main_t * vm, tap_create_if_args_t * args)
        }
     }
 
-  if (!ethernet_mac_address_is_zero (args->host_mac_addr))
+  if (ethernet_mac_address_is_zero (args->host_mac_addr.bytes))
+    ethernet_mac_address_generate (args->host_mac_addr.bytes);
+  args->error = vnet_netlink_set_link_addr (vif->ifindex,
+                                           args->host_mac_addr.bytes);
+  if (args->error)
     {
-      args->error = vnet_netlink_set_link_addr (vif->ifindex,
-                                               args->host_mac_addr);
-      if (args->error)
-       {
-         args->rv = VNET_API_ERROR_NETLINK_ERROR;
-         goto error;
-       }
+      args->rv = VNET_API_ERROR_NETLINK_ERROR;
+      goto error;
     }
 
   if (args->host_bridge)
@@ -261,7 +425,6 @@ tap_create_if (vlib_main_t * vm, tap_create_if_args_t * args)
        }
     }
 
-
   if (args->host_ip4_prefix_len)
     {
       args->error = vnet_netlink_add_ip4_addr (vif->ifindex,
@@ -313,6 +476,29 @@ tap_create_if (vlib_main_t * vm, tap_create_if_args_t * args)
        }
     }
 
+  if (args->host_mtu_set)
+    {
+      args->error =
+       vnet_netlink_set_link_mtu (vif->ifindex, args->host_mtu_size);
+      if (args->error)
+       {
+         args->rv = VNET_API_ERROR_NETLINK_ERROR;
+         goto error;
+       }
+    }
+  else if (tm->host_mtu_size != 0)
+    {
+      args->error =
+       vnet_netlink_set_link_mtu (vif->ifindex, tm->host_mtu_size);
+      if (args->error)
+       {
+         args->rv = VNET_API_ERROR_NETLINK_ERROR;
+         goto error;
+       }
+      args->host_mtu_set = 1;
+      args->host_mtu_size = tm->host_mtu_size;
+    }
+
   /* switch back to old net namespace */
   if (args->host_namespace)
     {
@@ -325,46 +511,120 @@ tap_create_if (vlib_main_t * vm, tap_create_if_args_t * args)
        }
     }
 
-  /* Set vhost memory table */
+  for (i = 0; i < num_q_pairs; i++)
+    {
+      if (i < vif->num_rxqs && (args->error =
+                               virtio_vring_init (vm, vif, RX_QUEUE (i),
+                                                  args->rx_ring_sz)))
+       {
+         args->rv = VNET_API_ERROR_INIT_FAILED;
+         goto error;
+       }
+
+      if (i < vif->num_txqs && (args->error =
+                               virtio_vring_init (vm, vif, TX_QUEUE (i),
+                                                  args->tx_ring_sz)))
+       {
+         args->rv = VNET_API_ERROR_INIT_FAILED;
+         goto error;
+       }
+    }
+
+  /* setup features and memtable */
   i = sizeof (struct vhost_memory) + sizeof (struct vhost_memory_region);
   vhost_mem = clib_mem_alloc (i);
-  memset (vhost_mem, 0, i);
+  clib_memset (vhost_mem, 0, i);
   vhost_mem->nregions = 1;
-  vhost_mem->regions[0].memory_size = (1ULL << 47) - 4096;
-  _IOCTL (vif->fd, VHOST_SET_MEM_TABLE, vhost_mem);
+  vhost_mem->regions[0].memory_size = vpm->max_size;
+  vhost_mem->regions[0].guest_phys_addr = vpm->base_addr;
+  vhost_mem->regions[0].userspace_addr =
+    vhost_mem->regions[0].guest_phys_addr;
+
+  for (i = 0; i < vhost_mem->nregions; i++)
+    virtio_log_debug (vif, "memtable region %u memory_size 0x%lx "
+                     "guest_phys_addr 0x%lx userspace_addr 0x%lx", i,
+                     vhost_mem->regions[0].memory_size,
+                     vhost_mem->regions[0].guest_phys_addr,
+                     vhost_mem->regions[0].userspace_addr);
 
-  if ((args->error = virtio_vring_init (vm, vif, 0, args->rx_ring_sz)))
+
+  for (i = 0; i < num_q_pairs; i++)
     {
-      args->rv = VNET_API_ERROR_INIT_FAILED;
-      goto error;
+      int fd = vif->vhost_fds[i];
+      _IOCTL (fd, VHOST_SET_FEATURES, &vif->features);
+      virtio_log_debug (vif, "VHOST_SET_FEATURES: fd %u features 0x%lx",
+                       fd, vif->features);
+      _IOCTL (fd, VHOST_SET_MEM_TABLE, vhost_mem);
+      virtio_log_debug (vif, "VHOST_SET_MEM_TABLE: fd %u", fd);
     }
 
-  if ((args->error = virtio_vring_init (vm, vif, 1, args->tx_ring_sz)))
+  /* finish initializing queue pair */
+  for (i = 0; i < num_q_pairs * 2; i++)
     {
-      args->rv = VNET_API_ERROR_INIT_FAILED;
-      goto error;
+      struct vhost_vring_addr addr = { 0 };
+      struct vhost_vring_state state = { 0 };
+      struct vhost_vring_file file = { 0 };
+      virtio_vring_t *vring;
+      u16 qp = i >> 1;
+      int fd = vif->vhost_fds[qp];
+
+      if (i & 1)
+       {
+         if (qp >= vif->num_txqs)
+           continue;
+         vring = vec_elt_at_index (vif->txq_vrings, qp);
+       }
+      else
+       {
+         if (qp >= vif->num_rxqs)
+           continue;
+         vring = vec_elt_at_index (vif->rxq_vrings, qp);
+       }
+
+      addr.index = state.index = file.index = vring->queue_id & 1;
+      state.num = vring->size;
+      virtio_log_debug (vif, "VHOST_SET_VRING_NUM fd %d index %u num %u", fd,
+                       state.index, state.num);
+      _IOCTL (fd, VHOST_SET_VRING_NUM, &state);
+
+      addr.flags = 0;
+      addr.desc_user_addr = pointer_to_uword (vring->desc);
+      addr.avail_user_addr = pointer_to_uword (vring->avail);
+      addr.used_user_addr = pointer_to_uword (vring->used);
+
+      virtio_log_debug (vif, "VHOST_SET_VRING_ADDR fd %d index %u flags 0x%x "
+                       "desc_user_addr 0x%lx avail_user_addr 0x%lx "
+                       "used_user_addr 0x%lx", fd, addr.index,
+                       addr.flags, addr.desc_user_addr, addr.avail_user_addr,
+                       addr.used_user_addr);
+      _IOCTL (fd, VHOST_SET_VRING_ADDR, &addr);
+
+      file.fd = vring->call_fd;
+      virtio_log_debug (vif, "VHOST_SET_VRING_CALL fd %d index %u call_fd %d",
+                       fd, file.index, file.fd);
+      _IOCTL (fd, VHOST_SET_VRING_CALL, &file);
+
+      file.fd = vring->kick_fd;
+      virtio_log_debug (vif, "VHOST_SET_VRING_KICK fd %d index %u kick_fd %d",
+                       fd, file.index, file.fd);
+      _IOCTL (fd, VHOST_SET_VRING_KICK, &file);
+
+      file.fd = tfd;
+      virtio_log_debug (vif, "VHOST_NET_SET_BACKEND fd %d index %u tap_fd %d",
+                       fd, file.index, file.fd);
+      _IOCTL (fd, VHOST_NET_SET_BACKEND, &file);
     }
 
   if (!args->mac_addr_set)
-    {
-      f64 now = vlib_time_now (vm);
-      u32 rnd;
-      rnd = (u32) (now * 1e6);
-      rnd = random_u32 (&rnd);
-
-      memcpy (args->mac_addr + 2, &rnd, sizeof (rnd));
-      args->mac_addr[0] = 2;
-      args->mac_addr[1] = 0xfe;
-    }
-  vif->rx_ring_sz = args->rx_ring_sz != 0 ? args->rx_ring_sz : 256;
-  vif->tx_ring_sz = args->tx_ring_sz != 0 ? args->tx_ring_sz : 256;
-  vif->host_if_name = args->host_if_name;
-  args->host_if_name = 0;
-  vif->net_ns = args->host_namespace;
-  args->host_namespace = 0;
-  vif->host_bridge = args->host_bridge;
-  args->host_bridge = 0;
-  clib_memcpy (vif->host_mac_addr, args->host_mac_addr, 6);
+    ethernet_mac_address_generate (args->mac_addr.bytes);
+
+  clib_memcpy (vif->mac_addr, args->mac_addr.bytes, 6);
+
+  vif->host_if_name = format (0, "%s%c", host_if_name, 0);
+  vif->net_ns = format (0, "%s%c", args->host_namespace, 0);
+  vif->host_bridge = format (0, "%s%c", args->host_bridge, 0);
+  vif->host_mtu_size = args->host_mtu_size;
+  clib_memcpy (vif->host_mac_addr, args->host_mac_addr.bytes, 6);
   vif->host_ip4_prefix_len = args->host_ip4_prefix_len;
   vif->host_ip6_prefix_len = args->host_ip6_prefix_len;
   if (args->host_ip4_prefix_len)
@@ -374,7 +634,7 @@ tap_create_if (vlib_main_t * vm, tap_create_if_args_t * args)
 
   args->error = ethernet_register_interface (vnm, virtio_device_class.index,
                                             vif->dev_instance,
-                                            args->mac_addr,
+                                            vif->mac_addr,
                                             &vif->hw_if_index,
                                             virtio_eth_flag_change);
   if (args->error)
@@ -383,23 +643,39 @@ tap_create_if (vlib_main_t * vm, tap_create_if_args_t * args)
       goto error;
     }
 
+  tm->tap_ids = clib_bitmap_set (tm->tap_ids, vif->id, 1);
   sw = vnet_get_hw_sw_interface (vnm, vif->hw_if_index);
   vif->sw_if_index = sw->sw_if_index;
   args->sw_if_index = vif->sw_if_index;
+  args->rv = 0;
   hw = vnet_get_hw_interface (vnm, vif->hw_if_index);
   hw->flags |= VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_INT_MODE;
+  if (args->tap_flags & TAP_FLAG_GSO)
+    {
+      hw->flags |= VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_GSO |
+       VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_TX_L4_CKSUM_OFFLOAD;
+    }
+  else if (args->tap_flags & TAP_FLAG_CSUM_OFFLOAD)
+    {
+      hw->flags |= VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_TX_L4_CKSUM_OFFLOAD;
+    }
   vnet_hw_interface_set_input_node (vnm, vif->hw_if_index,
                                    virtio_input_node.index);
-  vnet_hw_interface_assign_rx_thread (vnm, vif->hw_if_index, 0, ~0);
-  vnet_hw_interface_set_rx_mode (vnm, vif->hw_if_index, 0,
-                                VNET_HW_INTERFACE_RX_MODE_DEFAULT);
+
+  for (i = 0; i < vif->num_rxqs; i++)
+    {
+      vnet_hw_interface_assign_rx_thread (vnm, vif->hw_if_index, i, ~0);
+      vnet_hw_interface_set_rx_mode (vnm, vif->hw_if_index, i,
+                                    VNET_HW_INTERFACE_RX_MODE_DEFAULT);
+    }
+
   vif->per_interface_next_index = ~0;
-  vif->type = VIRTIO_IF_TYPE_TAP;
+  virtio_vring_set_numa_node (vm, vif, RX_QUEUE (0));
   vif->flags |= VIRTIO_IF_FLAG_ADMIN_UP;
   vnet_hw_interface_set_flags (vnm, vif->hw_if_index,
                               VNET_HW_INTERFACE_FLAG_LINK_UP);
-  if (thm->n_vlib_mains > 1)
-    clib_spinlock_init (&vif->lockp);
+  vif->cxq_vring = NULL;
+
   goto done;
 
 error:
@@ -409,19 +685,16 @@ error:
       args->error = err;
       args->rv = VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_3;
     }
-  if (vif->tap_fd != -1)
-    close (vif->tap_fd);
-  if (vif->fd != -1)
-    close (vif->fd);
-  vec_foreach_index (i, vif->vrings) virtio_vring_free (vm, vif, i);
-  memset (vif, 0, sizeof (virtio_if_t));
-  pool_put (vim->interfaces, vif);
 
+  tap_log_err (vif, "%U", format_clib_error, args->error);
+  tap_free (vm, vif);
 done:
   if (vhost_mem)
     clib_mem_free (vhost_mem);
   if (old_netns_fd != -1)
     close (old_netns_fd);
+  if (nfd != -1)
+    close (nfd);
 }
 
 int
@@ -429,37 +702,135 @@ tap_delete_if (vlib_main_t * vm, u32 sw_if_index)
 {
   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
   virtio_main_t *mm = &virtio_main;
-  tap_main_t *tm = &tap_main;
   int i;
   virtio_if_t *vif;
   vnet_hw_interface_t *hw;
 
-  hw = vnet_get_sup_hw_interface (vnm, sw_if_index);
+  hw = vnet_get_sup_hw_interface_api_visible_or_null (vnm, sw_if_index);
   if (hw == NULL || virtio_device_class.index != hw->dev_class_index)
     return VNET_API_ERROR_INVALID_SW_IF_INDEX;
 
   vif = pool_elt_at_index (mm->interfaces, hw->dev_instance);
 
+  if (vif->type != VIRTIO_IF_TYPE_TAP)
+    return VNET_API_ERROR_INVALID_INTERFACE;
+
   /* bring down the interface */
   vnet_hw_interface_set_flags (vnm, vif->hw_if_index, 0);
   vnet_sw_interface_set_flags (vnm, vif->sw_if_index, 0);
+  for (i = 0; i < vif->num_rxqs; i++)
+    vnet_hw_interface_unassign_rx_thread (vnm, vif->hw_if_index, i);
 
   ethernet_delete_interface (vnm, vif->hw_if_index);
   vif->hw_if_index = ~0;
 
-  if (vif->tap_fd != -1)
-    close (vif->tap_fd);
-  if (vif->fd != -1)
-    close (vif->fd);
+  tap_free (vm, vif);
 
-  vec_foreach_index (i, vif->vrings) virtio_vring_free (vm, vif, i);
-  vec_free (vif->vrings);
+  return 0;
+}
 
-  hash_unset (tm->dev_instance_by_interface_id, vif->id);
-  clib_spinlock_free (&vif->lockp);
-  memset (vif, 0, sizeof (*vif));
-  pool_put (mm->interfaces, vif);
+int
+tap_csum_offload_enable_disable (vlib_main_t * vm, u32 sw_if_index,
+                                int enable_disable)
+{
+  vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
+  virtio_main_t *mm = &virtio_main;
+  virtio_if_t *vif;
+  vnet_hw_interface_t *hw;
+  clib_error_t *err = 0;
+
+  hw = vnet_get_sup_hw_interface_api_visible_or_null (vnm, sw_if_index);
+
+  if (hw == NULL || virtio_device_class.index != hw->dev_class_index)
+    return VNET_API_ERROR_INVALID_SW_IF_INDEX;
+
+  vif = pool_elt_at_index (mm->interfaces, hw->dev_instance);
+
+  const unsigned int csum_offload_on = TUN_F_CSUM;
+  const unsigned int csum_offload_off = 0;
+  unsigned int offload = enable_disable ? csum_offload_on : csum_offload_off;
+  _IOCTL (vif->tap_fd, TUNSETOFFLOAD, offload);
+  vif->gso_enabled = 0;
+  vif->csum_offload_enabled = enable_disable ? 1 : 0;
+
+  if ((hw->flags & VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_GSO) != 0)
+    {
+      hw->flags &= ~VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_GSO;
+    }
+
+  if (enable_disable)
+    {
+      if ((hw->flags & VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_TX_L4_CKSUM_OFFLOAD) ==
+         0)
+       {
+         hw->flags |= VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_TX_L4_CKSUM_OFFLOAD;
+       }
+    }
+  else
+    {
+      if ((hw->flags & VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_TX_L4_CKSUM_OFFLOAD) !=
+         0)
+       {
+         hw->flags &= ~VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_TX_L4_CKSUM_OFFLOAD;
+       }
+    }
+
+error:
+  if (err)
+    {
+      clib_warning ("Error %s checksum offload on sw_if_index %d",
+                   enable_disable ? "enabling" : "disabling", sw_if_index);
+      return VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_3;
+    }
+  return 0;
+}
+
+int
+tap_gso_enable_disable (vlib_main_t * vm, u32 sw_if_index, int enable_disable)
+{
+  vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
+  virtio_main_t *mm = &virtio_main;
+  virtio_if_t *vif;
+  vnet_hw_interface_t *hw;
+  clib_error_t *err = 0;
+
+  hw = vnet_get_sup_hw_interface_api_visible_or_null (vnm, sw_if_index);
 
+  if (hw == NULL || virtio_device_class.index != hw->dev_class_index)
+    return VNET_API_ERROR_INVALID_SW_IF_INDEX;
+
+  vif = pool_elt_at_index (mm->interfaces, hw->dev_instance);
+
+  const unsigned int gso_on = TUN_F_CSUM | TUN_F_TSO4 | TUN_F_TSO6;
+  const unsigned int gso_off = 0;
+  unsigned int offload = enable_disable ? gso_on : gso_off;
+  _IOCTL (vif->tap_fd, TUNSETOFFLOAD, offload);
+  vif->gso_enabled = enable_disable ? 1 : 0;
+  vif->csum_offload_enabled = 0;
+  if (enable_disable)
+    {
+      if ((hw->flags & VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_GSO) == 0)
+       {
+         hw->flags |= VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_GSO |
+           VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_TX_L4_CKSUM_OFFLOAD;
+       }
+    }
+  else
+    {
+      if ((hw->flags & VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_GSO) != 0)
+       {
+         hw->flags &= ~(VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_GSO |
+                        VNET_HW_INTERFACE_FLAG_SUPPORTS_TX_L4_CKSUM_OFFLOAD);
+       }
+    }
+
+error:
+  if (err)
+    {
+      clib_warning ("Error %s gso on sw_if_index %d",
+                   enable_disable ? "enabling" : "disabling", sw_if_index);
+      return VNET_API_ERROR_SYSCALL_ERROR_3;
+    }
   return 0;
 }
 
@@ -469,23 +840,28 @@ tap_dump_ifs (tap_interface_details_t ** out_tapids)
   vnet_main_t *vnm = vnet_get_main ();
   virtio_main_t *mm = &virtio_main;
   virtio_if_t *vif;
+  virtio_vring_t *vring;
   vnet_hw_interface_t *hi;
   tap_interface_details_t *r_tapids = NULL;
   tap_interface_details_t *tapid = NULL;
 
   /* *INDENT-OFF* */
   pool_foreach (vif, mm->interfaces,
+    if (vif->type != VIRTIO_IF_TYPE_TAP)
+      continue;
     vec_add2(r_tapids, tapid, 1);
-    memset (tapid, 0, sizeof (*tapid));
+    clib_memset (tapid, 0, sizeof (*tapid));
     tapid->id = vif->id;
     tapid->sw_if_index = vif->sw_if_index;
     hi = vnet_get_hw_interface (vnm, vif->hw_if_index);
     clib_memcpy(tapid->dev_name, hi->name,
                 MIN (ARRAY_LEN (tapid->dev_name) - 1,
                      strlen ((const char *) hi->name)));
-    tapid->rx_ring_sz = vif->rx_ring_sz;
-    tapid->tx_ring_sz = vif->tx_ring_sz;
-    clib_memcpy(tapid->host_mac_addr, vif->host_mac_addr, 6);
+    vring = vec_elt_at_index (vif->rxq_vrings, RX_QUEUE_ACCESS(0));
+    tapid->rx_ring_sz = vring->size;
+    vring = vec_elt_at_index (vif->txq_vrings, TX_QUEUE_ACCESS(0));
+    tapid->tx_ring_sz = vring->size;
+    clib_memcpy(&tapid->host_mac_addr, vif->host_mac_addr, 6);
     if (vif->host_if_name)
       {
         clib_memcpy(tapid->host_if_name, vif->host_if_name,
@@ -505,11 +881,12 @@ tap_dump_ifs (tap_interface_details_t ** out_tapids)
                     strlen ((const char *) vif->host_bridge)));
       }
     if (vif->host_ip4_prefix_len)
-      clib_memcpy(tapid->host_ip4_addr, &vif->host_ip4_addr, 4);
+      clib_memcpy(tapid->host_ip4_addr.as_u8, &vif->host_ip4_addr, 4);
     tapid->host_ip4_prefix_len = vif->host_ip4_prefix_len;
     if (vif->host_ip6_prefix_len)
-      clib_memcpy(tapid->host_ip6_addr, &vif->host_ip6_addr, 16);
+      clib_memcpy(tapid->host_ip6_addr.as_u8, &vif->host_ip6_addr, 16);
     tapid->host_ip6_prefix_len = vif->host_ip6_prefix_len;
+    tapid->host_mtu_size = vif->host_mtu_size;
   );
   /* *INDENT-ON* */
 
@@ -519,13 +896,39 @@ tap_dump_ifs (tap_interface_details_t ** out_tapids)
 }
 
 static clib_error_t *
-tap_init (vlib_main_t * vm)
+tap_mtu_config (vlib_main_t * vm, unformat_input_t * input)
 {
   tap_main_t *tm = &tap_main;
-  tm->dev_instance_by_interface_id = hash_create (0, sizeof (uword));
+
+  while (unformat_check_input (input) != UNFORMAT_END_OF_INPUT)
+    {
+      if (unformat (input, "host-mtu %d", &tm->host_mtu_size))
+       ;
+      else
+       return clib_error_return (0, "unknown input `%U'",
+                                 format_unformat_error, input);
+    }
+
   return 0;
 }
 
+/* tap { host-mtu <size> } configuration. */
+VLIB_CONFIG_FUNCTION (tap_mtu_config, "tap");
+
+static clib_error_t *
+tap_init (vlib_main_t * vm)
+{
+  tap_main_t *tm = &tap_main;
+  clib_error_t *error = 0;
+
+  tm->log_default = vlib_log_register_class ("tap", 0);
+  vlib_log_debug (tm->log_default, "initialized");
+
+  tm->host_mtu_size = 0;
+
+  return error;
+}
+
 VLIB_INIT_FUNCTION (tap_init);
 
 /*