37c283ab08969f81194522d01dea874132168504
[cascardo/ovs.git] / ofproto / ofproto-dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012 Nicira Networks.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18
19 #include "ofproto/ofproto-provider.h"
20
21 #include <errno.h>
22
23 #include "autopath.h"
24 #include "bond.h"
25 #include "bundle.h"
26 #include "byte-order.h"
27 #include "connmgr.h"
28 #include "coverage.h"
29 #include "cfm.h"
30 #include "dpif.h"
31 #include "dynamic-string.h"
32 #include "fail-open.h"
33 #include "hmapx.h"
34 #include "lacp.h"
35 #include "learn.h"
36 #include "mac-learning.h"
37 #include "meta-flow.h"
38 #include "multipath.h"
39 #include "netdev.h"
40 #include "netlink.h"
41 #include "nx-match.h"
42 #include "odp-util.h"
43 #include "ofp-util.h"
44 #include "ofpbuf.h"
45 #include "ofp-print.h"
46 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
47 #include "poll-loop.h"
48 #include "timer.h"
49 #include "unaligned.h"
50 #include "unixctl.h"
51 #include "vlan-bitmap.h"
52 #include "vlog.h"
53
54 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
55
56 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_ctlr_action);
57 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
58 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_no_packet_in);
59 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_xlate);
60 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
61 COVERAGE_DEFINE(facet_invalidated);
62 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
63 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
64
65 /* Maximum depth of flow table recursion (due to resubmit actions) in a
66  * flow translation. */
67 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 32
68
69 /* Number of implemented OpenFlow tables. */
70 enum { N_TABLES = 255 };
71 BUILD_ASSERT_DECL(N_TABLES >= 1 && N_TABLES <= 255);
72
73 struct ofport_dpif;
74 struct ofproto_dpif;
75
76 struct rule_dpif {
77     struct rule up;
78
79     /* These statistics:
80      *
81      *   - Do include packets and bytes from facets that have been deleted or
82      *     whose own statistics have been folded into the rule.
83      *
84      *   - Do include packets and bytes sent "by hand" that were accounted to
85      *     the rule without any facet being involved (this is a rare corner
86      *     case in rule_execute()).
87      *
88      *   - Do not include packet or bytes that can be obtained from any facet's
89      *     packet_count or byte_count member or that can be obtained from the
90      *     datapath by, e.g., dpif_flow_get() for any subfacet.
91      */
92     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
93     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
94
95     tag_type tag;                /* Caches rule_calculate_tag() result. */
96
97     struct list facets;          /* List of "struct facet"s. */
98 };
99
100 static struct rule_dpif *rule_dpif_cast(const struct rule *rule)
101 {
102     return rule ? CONTAINER_OF(rule, struct rule_dpif, up) : NULL;
103 }
104
105 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
106                                           const struct flow *, uint8_t table);
107
108 static void flow_push_stats(struct rule_dpif *, const struct flow *,
109                             uint64_t packets, uint64_t bytes,
110                             long long int used);
111
112 static uint32_t rule_calculate_tag(const struct flow *,
113                                    const struct flow_wildcards *,
114                                    uint32_t basis);
115 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
116
117 #define MAX_MIRRORS 32
118 typedef uint32_t mirror_mask_t;
119 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
120 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
121 struct ofmirror {
122     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
123     size_t idx;                 /* In ofproto's "mirrors" array. */
124     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
125     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
126
127     /* Selection criteria. */
128     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
129     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
130     unsigned long *vlans;       /* Bitmap of chosen VLANs, NULL selects all. */
131
132     /* Output (exactly one of out == NULL and out_vlan == -1 is true). */
133     struct ofbundle *out;       /* Output port or NULL. */
134     int out_vlan;               /* Output VLAN or -1. */
135     mirror_mask_t dup_mirrors;  /* Bitmap of mirrors with the same output. */
136
137     /* Counters. */
138     int64_t packet_count;       /* Number of packets sent. */
139     int64_t byte_count;         /* Number of bytes sent. */
140 };
141
142 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
143 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
144                                 mirror_mask_t mirrors,
145                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
146
147 struct ofbundle {
148     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
149     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "bundles" hmap. */
150     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
151     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
152
153     /* Configuration. */
154     struct list ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
155     enum port_vlan_mode vlan_mode; /* VLAN mode */
156     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
157     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1.
158                                  * NULL if all VLANs are trunked. */
159     struct lacp *lacp;          /* LACP if LACP is enabled, otherwise NULL. */
160     struct bond *bond;          /* Nonnull iff more than one port. */
161     bool use_priority_tags;     /* Use 802.1p tag for frames in VLAN 0? */
162
163     /* Status. */
164     bool floodable;             /* True if no port has OFPPC_NO_FLOOD set. */
165
166     /* Port mirroring info. */
167     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
168     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
169     mirror_mask_t mirror_out;   /* Mirrors that output to this bundle. */
170 };
171
172 static void bundle_remove(struct ofport *);
173 static void bundle_update(struct ofbundle *);
174 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
175 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
176 static void bundle_run(struct ofbundle *);
177 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
178 static struct ofbundle *lookup_input_bundle(struct ofproto_dpif *,
179                                             uint16_t in_port, bool warn);
180
181 /* A controller may use OFPP_NONE as the ingress port to indicate that
182  * it did not arrive on a "real" port.  'ofpp_none_bundle' exists for
183  * when an input bundle is needed for validation (e.g., mirroring or
184  * OFPP_NORMAL processing).  It is not connected to an 'ofproto' or have
185  * any 'port' structs, so care must be taken when dealing with it. */
186 static struct ofbundle ofpp_none_bundle = {
187     .name      = "OFPP_NONE",
188     .vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK
189 };
190
191 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
192 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
193
194 static bool ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *, uint16_t vlan);
195
196 struct action_xlate_ctx {
197 /* action_xlate_ctx_init() initializes these members. */
198
199     /* The ofproto. */
200     struct ofproto_dpif *ofproto;
201
202     /* Flow to which the OpenFlow actions apply.  xlate_actions() will modify
203      * this flow when actions change header fields. */
204     struct flow flow;
205
206     /* The packet corresponding to 'flow', or a null pointer if we are
207      * revalidating without a packet to refer to. */
208     const struct ofpbuf *packet;
209
210     /* Should OFPP_NORMAL MAC learning and NXAST_LEARN actions execute?  We
211      * want to execute them if we are actually processing a packet, or if we
212      * are accounting for packets that the datapath has processed, but not if
213      * we are just revalidating. */
214     bool may_learn;
215
216     /* The rule that we are currently translating, or NULL. */
217     struct rule_dpif *rule;
218
219     /* If nonnull, called just before executing a resubmit action.
220      *
221      * This is normally null so the client has to set it manually after
222      * calling action_xlate_ctx_init(). */
223     void (*resubmit_hook)(struct action_xlate_ctx *, struct rule_dpif *);
224
225 /* xlate_actions() initializes and uses these members.  The client might want
226  * to look at them after it returns. */
227
228     struct ofpbuf *odp_actions; /* Datapath actions. */
229     tag_type tags;              /* Tags associated with actions. */
230     bool may_set_up_flow;       /* True ordinarily; false if the actions must
231                                  * be reassessed for every packet. */
232     bool has_learn;             /* Actions include NXAST_LEARN? */
233     bool has_normal;            /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
234     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
235     mirror_mask_t mirrors;      /* Bitmap of associated mirrors. */
236
237 /* xlate_actions() initializes and uses these members, but the client has no
238  * reason to look at them. */
239
240     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
241     struct flow base_flow;      /* Flow at the last commit. */
242     uint32_t orig_skb_priority; /* Priority when packet arrived. */
243     uint8_t table_id;           /* OpenFlow table ID where flow was found. */
244     uint32_t sflow_n_outputs;   /* Number of output ports. */
245     uint16_t sflow_odp_port;    /* Output port for composing sFlow action. */
246     uint16_t user_cookie_offset;/* Used for user_action_cookie fixup. */
247     bool exit;                  /* No further actions should be processed. */
248 };
249
250 static void action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *,
251                                   struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
252                                   ovs_be16 initial_tci, struct rule_dpif *,
253                                   const struct ofpbuf *);
254 static struct ofpbuf *xlate_actions(struct action_xlate_ctx *,
255                                     const union ofp_action *in, size_t n_in);
256
257 /* An exact-match instantiation of an OpenFlow flow.
258  *
259  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
260  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.  Each
261  * subfacet tracks the datapath's idea of the exact-match flow equivalent to
262  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and Open
263  * vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there is exactly
264  * one subfacet per facet.  If the dpif implementation supports more-specific
265  * flow matching than userspace, however, a facet can have more than one
266  * subfacet, each of which corresponds to some distinction in flow that
267  * userspace simply doesn't understand.
268  *
269  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at least
270  * one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
271 struct facet {
272     /* Owners. */
273     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
274     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
275     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
276
277     /* Owned data. */
278     struct list subfacets;
279     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
280
281     /* Key. */
282     struct flow flow;
283
284     /* These statistics:
285      *
286      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
287      *     dpif_execute().
288      *
289      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
290      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
291      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
292      *
293      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
294      *     datapath for any existing subfacet.
295      */
296     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
297     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
298
299     /* Resubmit statistics. */
300     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
301     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
302     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
303
304     /* Accounting. */
305     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
306     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
307
308     /* Properties of datapath actions.
309      *
310      * Every subfacet has its own actions because actions can differ slightly
311      * between splintered and non-splintered subfacets due to the VLAN tag
312      * being initially different (present vs. absent).  All of them have these
313      * properties in common so we just store one copy of them here. */
314     bool may_install;            /* Reassess actions for every packet? */
315     bool has_learn;              /* Actions include NXAST_LEARN? */
316     bool has_normal;             /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
317     tag_type tags;               /* Tags that would require revalidation. */
318     mirror_mask_t mirrors;       /* Bitmap of dependent mirrors. */
319 };
320
321 static struct facet *facet_create(struct rule_dpif *, const struct flow *);
322 static void facet_remove(struct facet *);
323 static void facet_free(struct facet *);
324
325 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *, const struct flow *);
326 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
327                                         const struct flow *);
328 static bool facet_revalidate(struct facet *);
329 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
330
331 static void facet_flush_stats(struct facet *);
332
333 static void facet_update_time(struct facet *, long long int used);
334 static void facet_reset_counters(struct facet *);
335 static void facet_push_stats(struct facet *);
336 static void facet_account(struct facet *);
337
338 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
339
340 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
341  *
342  * See also the large comment on struct facet. */
343 struct subfacet {
344     /* Owners. */
345     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
346     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
347     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
348
349     /* Key.
350      *
351      * To save memory in the common case, 'key' is NULL if 'key_fitness' is
352      * ODP_FIT_PERFECT, that is, odp_flow_key_from_flow() can accurately
353      * regenerate the ODP flow key from ->facet->flow. */
354     enum odp_key_fitness key_fitness;
355     struct nlattr *key;
356     int key_len;
357
358     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
359
360     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
361     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
362
363     /* Datapath actions.
364      *
365      * These should be essentially identical for every subfacet in a facet, but
366      * may differ in trivial ways due to VLAN splinters. */
367     size_t actions_len;         /* Number of bytes in actions[]. */
368     struct nlattr *actions;     /* Datapath actions. */
369
370     bool installed;             /* Installed in datapath? */
371
372     /* This value is normally the same as ->facet->flow.vlan_tci.  Only VLAN
373      * splinters can cause it to differ.  This value should be removed when
374      * the VLAN splinters feature is no longer needed.  */
375     ovs_be16 initial_tci;       /* Initial VLAN TCI value. */
376 };
377
378 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, enum odp_key_fitness,
379                                         const struct nlattr *key,
380                                         size_t key_len, ovs_be16 initial_tci);
381 static struct subfacet *subfacet_find(struct ofproto_dpif *,
382                                       const struct nlattr *key, size_t key_len);
383 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
384 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
385 static void subfacet_get_key(struct subfacet *, struct odputil_keybuf *,
386                              struct ofpbuf *key);
387 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
388                                     struct dpif_flow_stats *);
389 static void subfacet_update_time(struct subfacet *, long long int used);
390 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
391                                   const struct dpif_flow_stats *);
392 static void subfacet_make_actions(struct subfacet *,
393                                   const struct ofpbuf *packet);
394 static int subfacet_install(struct subfacet *,
395                             const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
396                             struct dpif_flow_stats *);
397 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
398
399 struct ofport_dpif {
400     struct ofport up;
401
402     uint32_t odp_port;
403     struct ofbundle *bundle;    /* Bundle that contains this port, if any. */
404     struct list bundle_node;    /* In struct ofbundle's "ports" list. */
405     struct cfm *cfm;            /* Connectivity Fault Management, if any. */
406     tag_type tag;               /* Tag associated with this port. */
407     uint32_t bond_stable_id;    /* stable_id to use as bond slave, or 0. */
408     bool may_enable;            /* May be enabled in bonds. */
409
410     /* Spanning tree. */
411     struct stp_port *stp_port;  /* Spanning Tree Protocol, if any. */
412     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_DISABLED if STP not in use. */
413     long long int stp_state_entered;
414
415     struct hmap priorities;     /* Map of attached 'priority_to_dscp's. */
416
417     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
418      *
419      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
420      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
421      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
422      * widespread use, we will delete these interfaces. */
423     uint16_t realdev_ofp_port;
424     int vlandev_vid;
425 };
426
427 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
428  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
429  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
430 struct priority_to_dscp {
431     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
432     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
433
434     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
435 };
436
437 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
438  *
439  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
440  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
441  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
442  * widespread use, we will delete these interfaces. */
443 struct vlan_splinter {
444     struct hmap_node realdev_vid_node;
445     struct hmap_node vlandev_node;
446     uint16_t realdev_ofp_port;
447     uint16_t vlandev_ofp_port;
448     int vid;
449 };
450
451 static uint32_t vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *,
452                                        uint32_t realdev, ovs_be16 vlan_tci);
453 static uint16_t vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *,
454                                        uint16_t vlandev, int *vid);
455 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
456 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
457
458 static struct ofport_dpif *
459 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
460 {
461     assert(ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
462     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
463 }
464
465 static void port_run(struct ofport_dpif *);
466 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
467 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
468 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
469
470 struct dpif_completion {
471     struct list list_node;
472     struct ofoperation *op;
473 };
474
475 /* Extra information about a classifier table.
476  * Currently used just for optimized flow revalidation. */
477 struct table_dpif {
478     /* If either of these is nonnull, then this table has a form that allows
479      * flows to be tagged to avoid revalidating most flows for the most common
480      * kinds of flow table changes. */
481     struct cls_table *catchall_table; /* Table that wildcards all fields. */
482     struct cls_table *other_table;    /* Table with any other wildcard set. */
483     uint32_t basis;                   /* Keeps each table's tags separate. */
484 };
485
486 struct ofproto_dpif {
487     struct hmap_node all_ofproto_dpifs_node; /* In 'all_ofproto_dpifs'. */
488     struct ofproto up;
489     struct dpif *dpif;
490     int max_ports;
491
492     /* Statistics. */
493     uint64_t n_matches;
494
495     /* Bridging. */
496     struct netflow *netflow;
497     struct dpif_sflow *sflow;
498     struct hmap bundles;        /* Contains "struct ofbundle"s. */
499     struct mac_learning *ml;
500     struct ofmirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
501     bool has_bonded_bundles;
502
503     /* Expiration. */
504     struct timer next_expiration;
505
506     /* Facets. */
507     struct hmap facets;
508     struct hmap subfacets;
509
510     /* Revalidation. */
511     struct table_dpif tables[N_TABLES];
512     bool need_revalidate;
513     struct tag_set revalidate_set;
514
515     /* Support for debugging async flow mods. */
516     struct list completions;
517
518     bool has_bundle_action; /* True when the first bundle action appears. */
519     struct netdev_stats stats; /* To account packets generated and consumed in
520                                 * userspace. */
521
522     /* Spanning tree. */
523     struct stp *stp;
524     long long int stp_last_tick;
525
526     /* VLAN splinters. */
527     struct hmap realdev_vid_map; /* (realdev,vid) -> vlandev. */
528     struct hmap vlandev_map;     /* vlandev -> (realdev,vid). */
529 };
530
531 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
532  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
533 static bool clogged;
534
535 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
536 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
537
538 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
539
540 static struct ofproto_dpif *
541 ofproto_dpif_cast(const struct ofproto *ofproto)
542 {
543     assert(ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
544     return CONTAINER_OF(ofproto, struct ofproto_dpif, up);
545 }
546
547 static struct ofport_dpif *get_ofp_port(struct ofproto_dpif *,
548                                         uint16_t ofp_port);
549 static struct ofport_dpif *get_odp_port(struct ofproto_dpif *,
550                                         uint32_t odp_port);
551
552 /* Packet processing. */
553 static void update_learning_table(struct ofproto_dpif *,
554                                   const struct flow *, int vlan,
555                                   struct ofbundle *);
556 /* Upcalls. */
557 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
558 static int handle_upcalls(struct ofproto_dpif *, unsigned int max_batch);
559
560 /* Flow expiration. */
561 static int expire(struct ofproto_dpif *);
562
563 /* NetFlow. */
564 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
565
566 /* Utilities. */
567 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
568 static size_t
569 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *, struct ofpbuf *odp_actions,
570                      const struct flow *, uint32_t odp_port);
571 static void add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
572                                const struct flow *flow);
573 /* Global variables. */
574 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
575 \f
576 /* Factory functions. */
577
578 static void
579 enumerate_types(struct sset *types)
580 {
581     dp_enumerate_types(types);
582 }
583
584 static int
585 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
586 {
587     return dp_enumerate_names(type, names);
588 }
589
590 static int
591 del(const char *type, const char *name)
592 {
593     struct dpif *dpif;
594     int error;
595
596     error = dpif_open(name, type, &dpif);
597     if (!error) {
598         error = dpif_delete(dpif);
599         dpif_close(dpif);
600     }
601     return error;
602 }
603 \f
604 /* Basic life-cycle. */
605
606 static struct ofproto *
607 alloc(void)
608 {
609     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
610     return &ofproto->up;
611 }
612
613 static void
614 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
615 {
616     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
617     free(ofproto);
618 }
619
620 static int
621 construct(struct ofproto *ofproto_)
622 {
623     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
624     const char *name = ofproto->up.name;
625     int error;
626     int i;
627
628     error = dpif_create_and_open(name, ofproto->up.type, &ofproto->dpif);
629     if (error) {
630         VLOG_ERR("failed to open datapath %s: %s", name, strerror(error));
631         return error;
632     }
633
634     ofproto->max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->dpif);
635     ofproto->n_matches = 0;
636
637     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
638     dpif_recv_purge(ofproto->dpif);
639
640     error = dpif_recv_set(ofproto->dpif, true);
641     if (error) {
642         VLOG_ERR("failed to listen on datapath %s: %s", name, strerror(error));
643         dpif_close(ofproto->dpif);
644         return error;
645     }
646
647     ofproto->netflow = NULL;
648     ofproto->sflow = NULL;
649     ofproto->stp = NULL;
650     hmap_init(&ofproto->bundles);
651     ofproto->ml = mac_learning_create();
652     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
653         ofproto->mirrors[i] = NULL;
654     }
655     ofproto->has_bonded_bundles = false;
656
657     timer_set_duration(&ofproto->next_expiration, 1000);
658
659     hmap_init(&ofproto->facets);
660     hmap_init(&ofproto->subfacets);
661
662     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
663         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
664
665         table->catchall_table = NULL;
666         table->other_table = NULL;
667         table->basis = random_uint32();
668     }
669     ofproto->need_revalidate = false;
670     tag_set_init(&ofproto->revalidate_set);
671
672     list_init(&ofproto->completions);
673
674     ofproto_dpif_unixctl_init();
675
676     ofproto->has_bundle_action = false;
677
678     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
679     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
680
681     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
682                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
683     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
684
685     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
686
687     return 0;
688 }
689
690 static void
691 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
692 {
693     struct dpif_completion *c, *next;
694
695     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
696         ofoperation_complete(c->op, 0);
697         list_remove(&c->list_node);
698         free(c);
699     }
700 }
701
702 static void
703 destruct(struct ofproto *ofproto_)
704 {
705     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
706     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
707     struct oftable *table;
708     int i;
709
710     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
711     complete_operations(ofproto);
712
713     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
714         struct cls_cursor cursor;
715
716         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
717         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
718             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
719         }
720     }
721
722     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
723         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
724     }
725
726     netflow_destroy(ofproto->netflow);
727     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
728     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
729     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
730
731     hmap_destroy(&ofproto->facets);
732     hmap_destroy(&ofproto->subfacets);
733
734     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
735     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
736
737     dpif_close(ofproto->dpif);
738 }
739
740 static int
741 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
742 {
743     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
744     unsigned int work;
745
746     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
747      * or until we do a fixed total amount of work.
748      *
749      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
750      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
751      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
752      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
753      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
754      * presumably for real traffic as well. */
755     work = 0;
756     while (work < FLOW_MISS_MAX_BATCH) {
757         int retval = handle_upcalls(ofproto, FLOW_MISS_MAX_BATCH - work);
758         if (retval <= 0) {
759             return -retval;
760         }
761         work += retval;
762     }
763     return 0;
764 }
765
766 static int
767 run(struct ofproto *ofproto_)
768 {
769     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
770     struct ofport_dpif *ofport;
771     struct ofbundle *bundle;
772     int error;
773
774     if (!clogged) {
775         complete_operations(ofproto);
776     }
777     dpif_run(ofproto->dpif);
778
779     error = run_fast(ofproto_);
780     if (error) {
781         return error;
782     }
783
784     if (timer_expired(&ofproto->next_expiration)) {
785         int delay = expire(ofproto);
786         timer_set_duration(&ofproto->next_expiration, delay);
787     }
788
789     if (ofproto->netflow) {
790         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
791             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
792         }
793     }
794     if (ofproto->sflow) {
795         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
796     }
797
798     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
799         port_run(ofport);
800     }
801     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
802         bundle_run(bundle);
803     }
804
805     stp_run(ofproto);
806     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
807
808     /* Now revalidate if there's anything to do. */
809     if (ofproto->need_revalidate
810         || !tag_set_is_empty(&ofproto->revalidate_set)) {
811         struct tag_set revalidate_set = ofproto->revalidate_set;
812         bool revalidate_all = ofproto->need_revalidate;
813         struct facet *facet, *next;
814
815         /* Clear the revalidation flags. */
816         tag_set_init(&ofproto->revalidate_set);
817         ofproto->need_revalidate = false;
818
819         HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next, hmap_node, &ofproto->facets) {
820             if (revalidate_all
821                 || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->tags)) {
822                 facet_revalidate(facet);
823             }
824         }
825     }
826
827     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
828     if (!hmap_is_empty(&ofproto->facets) && !ofproto->need_revalidate) {
829         struct facet *facet;
830
831         facet = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets),
832                              struct facet, hmap_node);
833         if (!tag_set_intersects(&ofproto->revalidate_set, facet->tags)) {
834             if (!facet_check_consistency(facet)) {
835                 ofproto->need_revalidate = true;
836             }
837         }
838     }
839
840     return 0;
841 }
842
843 static void
844 wait(struct ofproto *ofproto_)
845 {
846     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
847     struct ofport_dpif *ofport;
848     struct ofbundle *bundle;
849
850     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
851         poll_immediate_wake();
852     }
853
854     dpif_wait(ofproto->dpif);
855     dpif_recv_wait(ofproto->dpif);
856     if (ofproto->sflow) {
857         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
858     }
859     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->revalidate_set)) {
860         poll_immediate_wake();
861     }
862     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
863         port_wait(ofport);
864     }
865     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
866         bundle_wait(bundle);
867     }
868     if (ofproto->netflow) {
869         netflow_wait(ofproto->netflow);
870     }
871     mac_learning_wait(ofproto->ml);
872     stp_wait(ofproto);
873     if (ofproto->need_revalidate) {
874         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
875         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
876         poll_immediate_wake();
877     } else {
878         timer_wait(&ofproto->next_expiration);
879     }
880 }
881
882 static void
883 flush(struct ofproto *ofproto_)
884 {
885     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
886     struct facet *facet, *next_facet;
887
888     HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
889         /* Mark the facet as not installed so that facet_remove() doesn't
890          * bother trying to uninstall it.  There is no point in uninstalling it
891          * individually since we are about to blow away all the facets with
892          * dpif_flow_flush(). */
893         struct subfacet *subfacet;
894
895         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
896             subfacet->installed = false;
897             subfacet->dp_packet_count = 0;
898             subfacet->dp_byte_count = 0;
899         }
900         facet_remove(facet);
901     }
902     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
903 }
904
905 static void
906 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
907              bool *arp_match_ip, uint32_t *actions)
908 {
909     *arp_match_ip = true;
910     *actions = ((1u << OFPAT_OUTPUT) |
911                 (1u << OFPAT_SET_VLAN_VID) |
912                 (1u << OFPAT_SET_VLAN_PCP) |
913                 (1u << OFPAT_STRIP_VLAN) |
914                 (1u << OFPAT_SET_DL_SRC) |
915                 (1u << OFPAT_SET_DL_DST) |
916                 (1u << OFPAT_SET_NW_SRC) |
917                 (1u << OFPAT_SET_NW_DST) |
918                 (1u << OFPAT_SET_NW_TOS) |
919                 (1u << OFPAT_SET_TP_SRC) |
920                 (1u << OFPAT_SET_TP_DST) |
921                 (1u << OFPAT_ENQUEUE));
922 }
923
924 static void
925 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp_table_stats *ots)
926 {
927     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
928     struct dpif_dp_stats s;
929
930     strcpy(ots->name, "classifier");
931
932     dpif_get_dp_stats(ofproto->dpif, &s);
933     put_32aligned_be64(&ots->lookup_count, htonll(s.n_hit + s.n_missed));
934     put_32aligned_be64(&ots->matched_count,
935                        htonll(s.n_hit + ofproto->n_matches));
936 }
937
938 static struct ofport *
939 port_alloc(void)
940 {
941     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
942     return &port->up;
943 }
944
945 static void
946 port_dealloc(struct ofport *port_)
947 {
948     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
949     free(port);
950 }
951
952 static int
953 port_construct(struct ofport *port_)
954 {
955     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
956     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
957
958     ofproto->need_revalidate = true;
959     port->odp_port = ofp_port_to_odp_port(port->up.ofp_port);
960     port->bundle = NULL;
961     port->cfm = NULL;
962     port->tag = tag_create_random();
963     port->may_enable = true;
964     port->stp_port = NULL;
965     port->stp_state = STP_DISABLED;
966     hmap_init(&port->priorities);
967     port->realdev_ofp_port = 0;
968     port->vlandev_vid = 0;
969
970     if (ofproto->sflow) {
971         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_);
972     }
973
974     return 0;
975 }
976
977 static void
978 port_destruct(struct ofport *port_)
979 {
980     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
981     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
982
983     ofproto->need_revalidate = true;
984     bundle_remove(port_);
985     set_cfm(port_, NULL);
986     if (ofproto->sflow) {
987         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
988     }
989
990     ofport_clear_priorities(port);
991     hmap_destroy(&port->priorities);
992 }
993
994 static void
995 port_modified(struct ofport *port_)
996 {
997     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
998
999     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1000         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1001     }
1002 }
1003
1004 static void
1005 port_reconfigured(struct ofport *port_, ovs_be32 old_config)
1006 {
1007     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1008     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1009     ovs_be32 changed = old_config ^ port->up.opp.config;
1010
1011     if (changed & htonl(OFPPC_NO_RECV | OFPPC_NO_RECV_STP |
1012                         OFPPC_NO_FWD | OFPPC_NO_FLOOD)) {
1013         ofproto->need_revalidate = true;
1014
1015         if (changed & htonl(OFPPC_NO_FLOOD) && port->bundle) {
1016             bundle_update(port->bundle);
1017         }
1018     }
1019 }
1020
1021 static int
1022 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1023           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1024 {
1025     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1026     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1027
1028     if (sflow_options) {
1029         if (!ds) {
1030             struct ofport_dpif *ofport;
1031
1032             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create(ofproto->dpif);
1033             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1034                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up);
1035             }
1036             ofproto->need_revalidate = true;
1037         }
1038         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1039     } else {
1040         if (ds) {
1041             dpif_sflow_destroy(ds);
1042             ofproto->need_revalidate = true;
1043             ofproto->sflow = NULL;
1044         }
1045     }
1046     return 0;
1047 }
1048
1049 static int
1050 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
1051 {
1052     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1053     int error;
1054
1055     if (!s) {
1056         error = 0;
1057     } else {
1058         if (!ofport->cfm) {
1059             struct ofproto_dpif *ofproto;
1060
1061             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1062             ofproto->need_revalidate = true;
1063             ofport->cfm = cfm_create(netdev_get_name(ofport->up.netdev));
1064         }
1065
1066         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
1067             return 0;
1068         }
1069
1070         error = EINVAL;
1071     }
1072     cfm_destroy(ofport->cfm);
1073     ofport->cfm = NULL;
1074     return error;
1075 }
1076
1077 static int
1078 get_cfm_fault(const struct ofport *ofport_)
1079 {
1080     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1081
1082     return ofport->cfm ? cfm_get_fault(ofport->cfm) : -1;
1083 }
1084
1085 static int
1086 get_cfm_remote_mpids(const struct ofport *ofport_, const uint64_t **rmps,
1087                      size_t *n_rmps)
1088 {
1089     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1090
1091     if (ofport->cfm) {
1092         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, rmps, n_rmps);
1093         return 0;
1094     } else {
1095         return -1;
1096     }
1097 }
1098 \f
1099 /* Spanning Tree. */
1100
1101 static void
1102 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
1103 {
1104     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
1105     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
1106     struct ofport_dpif *ofport;
1107
1108     ofport = stp_port_get_aux(sp);
1109     if (!ofport) {
1110         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
1111                      ofproto->up.name, port_num);
1112     } else {
1113         struct eth_header *eth = pkt->l2;
1114
1115         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
1116         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
1117             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
1118                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
1119         } else {
1120             send_packet(ofport, pkt);
1121         }
1122     }
1123     ofpbuf_delete(pkt);
1124 }
1125
1126 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
1127 static int
1128 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
1129 {
1130     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1131
1132     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
1133     if (!s != !ofproto->stp) {
1134         ofproto->need_revalidate = true;
1135     }
1136
1137     if (s) {
1138         if (!ofproto->stp) {
1139             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
1140                                       send_bpdu_cb, ofproto);
1141             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
1142         }
1143
1144         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
1145         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
1146         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
1147         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
1148         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
1149     }  else {
1150         stp_destroy(ofproto->stp);
1151         ofproto->stp = NULL;
1152     }
1153
1154     return 0;
1155 }
1156
1157 static int
1158 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
1159 {
1160     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1161
1162     if (ofproto->stp) {
1163         s->enabled = true;
1164         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
1165         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
1166         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
1167     } else {
1168         s->enabled = false;
1169     }
1170
1171     return 0;
1172 }
1173
1174 static void
1175 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
1176 {
1177     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1178     enum stp_state state;
1179
1180     /* Figure out new state. */
1181     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
1182                              : STP_DISABLED;
1183
1184     /* Update state. */
1185     if (ofport->stp_state != state) {
1186         ovs_be32 of_state;
1187         bool fwd_change;
1188
1189         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
1190                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
1191                     stp_state_name(ofport->stp_state),
1192                     stp_state_name(state));
1193         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
1194                 != stp_learn_in_state(state)) {
1195             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
1196             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
1197         }
1198         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
1199                         != stp_forward_in_state(state);
1200
1201         ofproto->need_revalidate = true;
1202         ofport->stp_state = state;
1203         ofport->stp_state_entered = time_msec();
1204
1205         if (fwd_change && ofport->bundle) {
1206             bundle_update(ofport->bundle);
1207         }
1208
1209         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
1210         of_state = (ofport->up.opp.state & htonl(~OFPPS_STP_MASK))
1211                          | htonl(state == STP_LISTENING ? OFPPS_STP_LISTEN
1212                                : state == STP_LEARNING ? OFPPS_STP_LEARN
1213                                : state == STP_FORWARDING ? OFPPS_STP_FORWARD
1214                                : state == STP_BLOCKING ?  OFPPS_STP_BLOCK
1215                                : 0);
1216         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
1217     }
1218 }
1219
1220 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
1221  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
1222  * there are no duplicates. */
1223 static int
1224 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
1225              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
1226 {
1227     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1228     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1229     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1230
1231     if (!s || !s->enable) {
1232         if (sp) {
1233             ofport->stp_port = NULL;
1234             stp_port_disable(sp);
1235             update_stp_port_state(ofport);
1236         }
1237         return 0;
1238     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
1239             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
1240         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
1241          * already in use by another port. */
1242         stp_port_disable(sp);
1243     }
1244
1245     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
1246     stp_port_enable(sp);
1247
1248     stp_port_set_aux(sp, ofport);
1249     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
1250     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
1251
1252     update_stp_port_state(ofport);
1253
1254     return 0;
1255 }
1256
1257 static int
1258 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
1259                     struct ofproto_port_stp_status *s)
1260 {
1261     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1262     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1263     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1264
1265     if (!ofproto->stp || !sp) {
1266         s->enabled = false;
1267         return 0;
1268     }
1269
1270     s->enabled = true;
1271     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
1272     s->state = stp_port_get_state(sp);
1273     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
1274     s->role = stp_port_get_role(sp);
1275     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
1276
1277     return 0;
1278 }
1279
1280 static void
1281 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
1282 {
1283     if (ofproto->stp) {
1284         long long int now = time_msec();
1285         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
1286         struct stp_port *sp;
1287
1288         if (elapsed > 0) {
1289             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
1290             ofproto->stp_last_tick = now;
1291         }
1292         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
1293             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
1294
1295             if (ofport) {
1296                 update_stp_port_state(ofport);
1297             }
1298         }
1299
1300         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
1301             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
1302         }
1303     }
1304 }
1305
1306 static void
1307 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
1308 {
1309     if (ofproto->stp) {
1310         poll_timer_wait(1000);
1311     }
1312 }
1313
1314 /* Returns true if STP should process 'flow'. */
1315 static bool
1316 stp_should_process_flow(const struct flow *flow)
1317 {
1318     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
1319 }
1320
1321 static void
1322 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
1323                    const struct ofpbuf *packet)
1324 {
1325     struct ofpbuf payload = *packet;
1326     struct eth_header *eth = payload.data;
1327     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1328
1329     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
1330      * STP enabled. */
1331     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
1332         return;
1333     }
1334
1335     /* Trim off padding on payload. */
1336     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
1337         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
1338     }
1339
1340     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
1341         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
1342     }
1343 }
1344 \f
1345 static struct priority_to_dscp *
1346 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
1347 {
1348     struct priority_to_dscp *pdscp;
1349     uint32_t hash;
1350
1351     hash = hash_int(priority, 0);
1352     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
1353         if (pdscp->priority == priority) {
1354             return pdscp;
1355         }
1356     }
1357     return NULL;
1358 }
1359
1360 static void
1361 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
1362 {
1363     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
1364
1365     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
1366         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
1367         free(pdscp);
1368     }
1369 }
1370
1371 static int
1372 set_queues(struct ofport *ofport_,
1373            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
1374            size_t n_qdscp)
1375 {
1376     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1377     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1378     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
1379     size_t i;
1380
1381     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
1382         struct priority_to_dscp *pdscp;
1383         uint32_t priority;
1384         uint8_t dscp;
1385
1386         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
1387         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->dpif, qdscp_list[i].queue,
1388                                    &priority)) {
1389             continue;
1390         }
1391
1392         pdscp = get_priority(ofport, priority);
1393         if (pdscp) {
1394             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
1395         } else {
1396             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
1397             pdscp->priority = priority;
1398             pdscp->dscp = dscp;
1399             ofproto->need_revalidate = true;
1400         }
1401
1402         if (pdscp->dscp != dscp) {
1403             pdscp->dscp = dscp;
1404             ofproto->need_revalidate = true;
1405         }
1406
1407         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
1408     }
1409
1410     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
1411         ofport_clear_priorities(ofport);
1412         ofproto->need_revalidate = true;
1413     }
1414
1415     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
1416     hmap_destroy(&new);
1417
1418     return 0;
1419 }
1420 \f
1421 /* Bundles. */
1422
1423 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
1424  * ofproto to revalidate every flow.
1425  *
1426  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
1427  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
1428  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
1429  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
1430  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
1431  * with the host from which it migrated. */
1432 static void
1433 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
1434 {
1435     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
1436     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
1437     struct mac_entry *mac, *next_mac;
1438
1439     ofproto->need_revalidate = true;
1440     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
1441         if (mac->port.p == bundle) {
1442             if (all_ofprotos) {
1443                 struct ofproto_dpif *o;
1444
1445                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1446                     if (o != ofproto) {
1447                         struct mac_entry *e;
1448
1449                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
1450                                                 NULL);
1451                         if (e) {
1452                             tag_set_add(&o->revalidate_set, e->tag);
1453                             mac_learning_expire(o->ml, e);
1454                         }
1455                     }
1456                 }
1457             }
1458
1459             mac_learning_expire(ml, mac);
1460         }
1461     }
1462 }
1463
1464 static struct ofbundle *
1465 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
1466 {
1467     struct ofbundle *bundle;
1468
1469     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
1470                              &ofproto->bundles) {
1471         if (bundle->aux == aux) {
1472             return bundle;
1473         }
1474     }
1475     return NULL;
1476 }
1477
1478 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
1479  * ones that are found to 'bundles'. */
1480 static void
1481 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
1482                        void **auxes, size_t n_auxes,
1483                        struct hmapx *bundles)
1484 {
1485     size_t i;
1486
1487     hmapx_init(bundles);
1488     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
1489         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
1490         if (bundle) {
1491             hmapx_add(bundles, bundle);
1492         }
1493     }
1494 }
1495
1496 static void
1497 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
1498 {
1499     struct ofport_dpif *port;
1500
1501     bundle->floodable = true;
1502     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1503         if (port->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FLOOD)) {
1504             bundle->floodable = false;
1505             break;
1506         }
1507     }
1508 }
1509
1510 static void
1511 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
1512 {
1513     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
1514
1515     bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1516
1517     list_remove(&port->bundle_node);
1518     port->bundle = NULL;
1519
1520     if (bundle->lacp) {
1521         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
1522     }
1523     if (bundle->bond) {
1524         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
1525     }
1526
1527     bundle_update(bundle);
1528 }
1529
1530 static bool
1531 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint32_t ofp_port,
1532                 struct lacp_slave_settings *lacp,
1533                 uint32_t bond_stable_id)
1534 {
1535     struct ofport_dpif *port;
1536
1537     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
1538     if (!port) {
1539         return false;
1540     }
1541
1542     if (port->bundle != bundle) {
1543         bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1544         if (port->bundle) {
1545             bundle_del_port(port);
1546         }
1547
1548         port->bundle = bundle;
1549         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
1550         if (port->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FLOOD)) {
1551             bundle->floodable = false;
1552         }
1553     }
1554     if (lacp) {
1555         port->bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1556         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
1557     }
1558
1559     port->bond_stable_id = bond_stable_id;
1560
1561     return true;
1562 }
1563
1564 static void
1565 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
1566 {
1567     struct ofproto_dpif *ofproto;
1568     struct ofport_dpif *port, *next_port;
1569     int i;
1570
1571     if (!bundle) {
1572         return;
1573     }
1574
1575     ofproto = bundle->ofproto;
1576     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1577         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
1578         if (m) {
1579             if (m->out == bundle) {
1580                 mirror_destroy(m);
1581             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
1582                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
1583                 ofproto->need_revalidate = true;
1584             }
1585         }
1586     }
1587
1588     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
1589         bundle_del_port(port);
1590     }
1591
1592     bundle_flush_macs(bundle, true);
1593     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
1594     free(bundle->name);
1595     free(bundle->trunks);
1596     lacp_destroy(bundle->lacp);
1597     bond_destroy(bundle->bond);
1598     free(bundle);
1599 }
1600
1601 static int
1602 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
1603            const struct ofproto_bundle_settings *s)
1604 {
1605     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1606     bool need_flush = false;
1607     struct ofport_dpif *port;
1608     struct ofbundle *bundle;
1609     unsigned long *trunks;
1610     int vlan;
1611     size_t i;
1612     bool ok;
1613
1614     if (!s) {
1615         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
1616         return 0;
1617     }
1618
1619     assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
1620     assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
1621
1622     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
1623     if (!bundle) {
1624         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
1625
1626         bundle->ofproto = ofproto;
1627         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
1628                     hash_pointer(aux, 0));
1629         bundle->aux = aux;
1630         bundle->name = NULL;
1631
1632         list_init(&bundle->ports);
1633         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
1634         bundle->vlan = -1;
1635         bundle->trunks = NULL;
1636         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
1637         bundle->lacp = NULL;
1638         bundle->bond = NULL;
1639
1640         bundle->floodable = true;
1641
1642         bundle->src_mirrors = 0;
1643         bundle->dst_mirrors = 0;
1644         bundle->mirror_out = 0;
1645     }
1646
1647     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
1648         free(bundle->name);
1649         bundle->name = xstrdup(s->name);
1650     }
1651
1652     /* LACP. */
1653     if (s->lacp) {
1654         if (!bundle->lacp) {
1655             ofproto->need_revalidate = true;
1656             bundle->lacp = lacp_create();
1657         }
1658         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
1659     } else {
1660         lacp_destroy(bundle->lacp);
1661         bundle->lacp = NULL;
1662     }
1663
1664     /* Update set of ports. */
1665     ok = true;
1666     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
1667         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
1668                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL,
1669                              s->bond_stable_ids ? s->bond_stable_ids[i] : 0)) {
1670             ok = false;
1671         }
1672     }
1673     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
1674         struct ofport_dpif *next_port;
1675
1676         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
1677             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
1678                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
1679                     goto found;
1680                 }
1681             }
1682
1683             bundle_del_port(port);
1684         found: ;
1685         }
1686     }
1687     assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
1688
1689     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
1690         bundle_destroy(bundle);
1691         return EINVAL;
1692     }
1693
1694     /* Set VLAN tagging mode */
1695     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
1696         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
1697         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
1698         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
1699         need_flush = true;
1700     }
1701
1702     /* Set VLAN tag. */
1703     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
1704             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
1705             : 0);
1706     if (vlan != bundle->vlan) {
1707         bundle->vlan = vlan;
1708         need_flush = true;
1709     }
1710
1711     /* Get trunked VLANs. */
1712     switch (s->vlan_mode) {
1713     case PORT_VLAN_ACCESS:
1714         trunks = NULL;
1715         break;
1716
1717     case PORT_VLAN_TRUNK:
1718         trunks = (unsigned long *) s->trunks;
1719         break;
1720
1721     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
1722     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
1723         if (vlan != 0 && (!s->trunks
1724                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
1725                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
1726             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
1727             if (s->trunks) {
1728                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
1729             } else {
1730                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
1731             }
1732             bitmap_set1(trunks, vlan);
1733             bitmap_set0(trunks, 0);
1734         } else {
1735             trunks = (unsigned long *) s->trunks;
1736         }
1737         break;
1738
1739     default:
1740         NOT_REACHED();
1741     }
1742     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
1743         free(bundle->trunks);
1744         if (trunks == s->trunks) {
1745             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
1746         } else {
1747             bundle->trunks = trunks;
1748             trunks = NULL;
1749         }
1750         need_flush = true;
1751     }
1752     if (trunks != s->trunks) {
1753         free(trunks);
1754     }
1755
1756     /* Bonding. */
1757     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
1758         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
1759         if (bundle->bond) {
1760             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
1761                 ofproto->need_revalidate = true;
1762             }
1763         } else {
1764             bundle->bond = bond_create(s->bond);
1765             ofproto->need_revalidate = true;
1766         }
1767
1768         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1769             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->bond_stable_id,
1770                                 port->up.netdev);
1771         }
1772     } else {
1773         bond_destroy(bundle->bond);
1774         bundle->bond = NULL;
1775     }
1776
1777     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
1778      * everything on this port and force flow revalidation. */
1779     if (need_flush) {
1780         bundle_flush_macs(bundle, false);
1781     }
1782
1783     return 0;
1784 }
1785
1786 static void
1787 bundle_remove(struct ofport *port_)
1788 {
1789     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1790     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
1791
1792     if (bundle) {
1793         bundle_del_port(port);
1794         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
1795             bundle_destroy(bundle);
1796         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
1797             bond_destroy(bundle->bond);
1798             bundle->bond = NULL;
1799         }
1800     }
1801 }
1802
1803 static void
1804 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
1805 {
1806     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
1807     struct ofport_dpif *port = port_;
1808     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
1809     int error;
1810
1811     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
1812     if (!error) {
1813         struct ofpbuf packet;
1814         void *packet_pdu;
1815
1816         ofpbuf_init(&packet, 0);
1817         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
1818                                  pdu_size);
1819         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
1820
1821         send_packet(port, &packet);
1822         ofpbuf_uninit(&packet);
1823     } else {
1824         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
1825                     "%s (%s)", port->bundle->name,
1826                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
1827     }
1828 }
1829
1830 static void
1831 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
1832 {
1833     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
1834     int error, n_packets, n_errors;
1835     struct mac_entry *e;
1836
1837     error = n_packets = n_errors = 0;
1838     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
1839         if (e->port.p != bundle) {
1840             struct ofpbuf *learning_packet;
1841             struct ofport_dpif *port;
1842             void *port_void;
1843             int ret;
1844
1845             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
1846              * struct ofport_dpif more effective. */
1847             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
1848                                                            e->mac, e->vlan,
1849                                                            &port_void);
1850             port = port_void;
1851             ret = send_packet(port, learning_packet);
1852             ofpbuf_delete(learning_packet);
1853             if (ret) {
1854                 error = ret;
1855                 n_errors++;
1856             }
1857             n_packets++;
1858         }
1859     }
1860
1861     if (n_errors) {
1862         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1863         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
1864                      "packets, last error was: %s",
1865                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
1866     } else {
1867         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
1868                  bundle->name, n_packets);
1869     }
1870 }
1871
1872 static void
1873 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
1874 {
1875     if (bundle->lacp) {
1876         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
1877     }
1878     if (bundle->bond) {
1879         struct ofport_dpif *port;
1880
1881         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1882             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
1883         }
1884
1885         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->revalidate_set,
1886                  lacp_status(bundle->lacp));
1887         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
1888             bundle_send_learning_packets(bundle);
1889         }
1890     }
1891 }
1892
1893 static void
1894 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
1895 {
1896     if (bundle->lacp) {
1897         lacp_wait(bundle->lacp);
1898     }
1899     if (bundle->bond) {
1900         bond_wait(bundle->bond);
1901     }
1902 }
1903 \f
1904 /* Mirrors. */
1905
1906 static int
1907 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
1908 {
1909     int idx;
1910
1911     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
1912         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
1913             return idx;
1914         }
1915     }
1916     return -1;
1917 }
1918
1919 static struct ofmirror *
1920 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
1921 {
1922     int i;
1923
1924     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1925         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
1926         if (mirror && mirror->aux == aux) {
1927             return mirror;
1928         }
1929     }
1930
1931     return NULL;
1932 }
1933
1934 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
1935 static void
1936 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
1937 {
1938     int i;
1939
1940     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1941         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
1942
1943         if (m) {
1944             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
1945         }
1946     }
1947
1948     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1949         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
1950         int j;
1951
1952         if (!m1) {
1953             continue;
1954         }
1955
1956         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
1957             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
1958
1959             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
1960                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
1961                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
1962             }
1963         }
1964     }
1965 }
1966
1967 static int
1968 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
1969            const struct ofproto_mirror_settings *s)
1970 {
1971     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1972     mirror_mask_t mirror_bit;
1973     struct ofbundle *bundle;
1974     struct ofmirror *mirror;
1975     struct ofbundle *out;
1976     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
1977     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
1978     int out_vlan;
1979
1980     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
1981     if (!s) {
1982         mirror_destroy(mirror);
1983         return 0;
1984     }
1985     if (!mirror) {
1986         int idx;
1987
1988         idx = mirror_scan(ofproto);
1989         if (idx < 0) {
1990             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
1991                       "cannot create %s",
1992                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
1993             return EFBIG;
1994         }
1995
1996         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
1997         mirror->ofproto = ofproto;
1998         mirror->idx = idx;
1999         mirror->aux = aux;
2000         mirror->out_vlan = -1;
2001         mirror->name = NULL;
2002     }
2003
2004     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2005         free(mirror->name);
2006         mirror->name = xstrdup(s->name);
2007     }
2008
2009     /* Get the new configuration. */
2010     if (s->out_bundle) {
2011         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2012         if (!out) {
2013             mirror_destroy(mirror);
2014             return EINVAL;
2015         }
2016         out_vlan = -1;
2017     } else {
2018         out = NULL;
2019         out_vlan = s->out_vlan;
2020     }
2021     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2022     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2023
2024     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2025     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2026         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
2027         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
2028         && mirror->out == out
2029         && mirror->out_vlan == out_vlan)
2030     {
2031         hmapx_destroy(&srcs);
2032         hmapx_destroy(&dsts);
2033         return 0;
2034     }
2035
2036     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
2037     hmapx_destroy(&srcs);
2038
2039     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
2040     hmapx_destroy(&dsts);
2041
2042     free(mirror->vlans);
2043     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
2044
2045     mirror->out = out;
2046     mirror->out_vlan = out_vlan;
2047
2048     /* Update bundles. */
2049     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2050     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
2051         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
2052             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
2053         } else {
2054             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2055         }
2056
2057         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
2058             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
2059         } else {
2060             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2061         }
2062
2063         if (mirror->out == bundle) {
2064             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
2065         } else {
2066             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2067         }
2068     }
2069
2070     ofproto->need_revalidate = true;
2071     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2072     mirror_update_dups(ofproto);
2073
2074     return 0;
2075 }
2076
2077 static void
2078 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
2079 {
2080     struct ofproto_dpif *ofproto;
2081     mirror_mask_t mirror_bit;
2082     struct ofbundle *bundle;
2083
2084     if (!mirror) {
2085         return;
2086     }
2087
2088     ofproto = mirror->ofproto;
2089     ofproto->need_revalidate = true;
2090     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2091
2092     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2093     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2094         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2095         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2096         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2097     }
2098
2099     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
2100     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
2101     free(mirror->vlans);
2102
2103     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
2104     free(mirror->name);
2105     free(mirror);
2106
2107     mirror_update_dups(ofproto);
2108 }
2109
2110 static int
2111 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2112                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
2113 {
2114     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2115     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2116
2117     if (!mirror) {
2118         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
2119         return 0;
2120     }
2121
2122     *packets = mirror->packet_count;
2123     *bytes = mirror->byte_count;
2124
2125     return 0;
2126 }
2127
2128 static int
2129 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
2130 {
2131     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2132     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
2133         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2134     }
2135     return 0;
2136 }
2137
2138 static bool
2139 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
2140 {
2141     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2142     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2143     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
2144 }
2145
2146 static void
2147 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
2148 {
2149     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2150     /* Revalidate cached flows whenever forward_bpdu option changes. */
2151     ofproto->need_revalidate = true;
2152 }
2153 \f
2154 /* Ports. */
2155
2156 static struct ofport_dpif *
2157 get_ofp_port(struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
2158 {
2159     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
2160     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
2161 }
2162
2163 static struct ofport_dpif *
2164 get_odp_port(struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
2165 {
2166     return get_ofp_port(ofproto, odp_port_to_ofp_port(odp_port));
2167 }
2168
2169 static void
2170 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_port *ofproto_port,
2171                             struct dpif_port *dpif_port)
2172 {
2173     ofproto_port->name = dpif_port->name;
2174     ofproto_port->type = dpif_port->type;
2175     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(dpif_port->port_no);
2176 }
2177
2178 static void
2179 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
2180 {
2181     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
2182
2183     if (ofport->cfm) {
2184         cfm_run(ofport->cfm);
2185
2186         if (cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
2187             struct ofpbuf packet;
2188
2189             ofpbuf_init(&packet, 0);
2190             cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.opp.hw_addr);
2191             send_packet(ofport, &packet);
2192             ofpbuf_uninit(&packet);
2193         }
2194
2195         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm)
2196             && cfm_get_opup(ofport->cfm);
2197     }
2198
2199     if (ofport->bundle) {
2200         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
2201     }
2202
2203     if (ofport->may_enable != enable) {
2204         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2205
2206         if (ofproto->has_bundle_action) {
2207             ofproto->need_revalidate = true;
2208         }
2209     }
2210
2211     ofport->may_enable = enable;
2212 }
2213
2214 static void
2215 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
2216 {
2217     if (ofport->cfm) {
2218         cfm_wait(ofport->cfm);
2219     }
2220 }
2221
2222 static int
2223 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
2224                    struct ofproto_port *ofproto_port)
2225 {
2226     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2227     struct dpif_port dpif_port;
2228     int error;
2229
2230     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->dpif, devname, &dpif_port);
2231     if (!error) {
2232         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto_port, &dpif_port);
2233     }
2234     return error;
2235 }
2236
2237 static int
2238 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev, uint16_t *ofp_portp)
2239 {
2240     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2241     uint16_t odp_port;
2242     int error;
2243
2244     error = dpif_port_add(ofproto->dpif, netdev, &odp_port);
2245     if (!error) {
2246         *ofp_portp = odp_port_to_ofp_port(odp_port);
2247     }
2248     return error;
2249 }
2250
2251 static int
2252 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
2253 {
2254     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2255     int error;
2256
2257     error = dpif_port_del(ofproto->dpif, ofp_port_to_odp_port(ofp_port));
2258     if (!error) {
2259         struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
2260         if (ofport) {
2261             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
2262              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
2263              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
2264              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
2265             bundle_remove(&ofport->up);
2266         }
2267     }
2268     return error;
2269 }
2270
2271 static int
2272 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
2273 {
2274     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2275     int error;
2276
2277     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
2278
2279     if (!error && ofport->odp_port == OVSP_LOCAL) {
2280         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2281
2282         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
2283          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
2284          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
2285          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
2286
2287         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
2288             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
2289         }
2290
2291         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
2292             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
2293         }
2294
2295         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
2296          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
2297          * Account fro them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
2298
2299         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
2300             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
2301         }
2302
2303         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
2304             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
2305         }
2306     }
2307
2308     return error;
2309 }
2310
2311 /* Account packets for LOCAL port. */
2312 static void
2313 ofproto_update_local_port_stats(const struct ofproto *ofproto_,
2314                                 size_t tx_size, size_t rx_size)
2315 {
2316     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2317
2318     if (rx_size) {
2319         ofproto->stats.rx_packets++;
2320         ofproto->stats.rx_bytes += rx_size;
2321     }
2322     if (tx_size) {
2323         ofproto->stats.tx_packets++;
2324         ofproto->stats.tx_bytes += tx_size;
2325     }
2326 }
2327
2328 struct port_dump_state {
2329     struct dpif_port_dump dump;
2330     bool done;
2331 };
2332
2333 static int
2334 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_, void **statep)
2335 {
2336     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2337     struct port_dump_state *state;
2338
2339     *statep = state = xmalloc(sizeof *state);
2340     dpif_port_dump_start(&state->dump, ofproto->dpif);
2341     state->done = false;
2342     return 0;
2343 }
2344
2345 static int
2346 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_,
2347                struct ofproto_port *port)
2348 {
2349     struct port_dump_state *state = state_;
2350     struct dpif_port dpif_port;
2351
2352     if (dpif_port_dump_next(&state->dump, &dpif_port)) {
2353         ofproto_port_from_dpif_port(port, &dpif_port);
2354         return 0;
2355     } else {
2356         int error = dpif_port_dump_done(&state->dump);
2357         state->done = true;
2358         return error ? error : EOF;
2359     }
2360 }
2361
2362 static int
2363 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
2364 {
2365     struct port_dump_state *state = state_;
2366
2367     if (!state->done) {
2368         dpif_port_dump_done(&state->dump);
2369     }
2370     free(state);
2371     return 0;
2372 }
2373
2374 static int
2375 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
2376 {
2377     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2378     return dpif_port_poll(ofproto->dpif, devnamep);
2379 }
2380
2381 static void
2382 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
2383 {
2384     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2385     dpif_port_poll_wait(ofproto->dpif);
2386 }
2387
2388 static int
2389 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
2390 {
2391     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2392     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
2393             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
2394             : -1);
2395 }
2396 \f
2397 /* Upcall handling. */
2398
2399 /* Flow miss batching.
2400  *
2401  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
2402  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
2403  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
2404  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
2405  *
2406  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
2407  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
2408 struct flow_miss {
2409     struct hmap_node hmap_node;
2410     struct flow flow;
2411     enum odp_key_fitness key_fitness;
2412     const struct nlattr *key;
2413     size_t key_len;
2414     ovs_be16 initial_tci;
2415     struct list packets;
2416 };
2417
2418 struct flow_miss_op {
2419     struct dpif_op dpif_op;
2420     struct subfacet *subfacet;
2421 };
2422
2423 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
2424  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
2425  * configurations. */
2426 static void
2427 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
2428                     const struct flow *flow)
2429 {
2430     struct ofputil_packet_in pin;
2431
2432     pin.packet = packet->data;
2433     pin.packet_len = packet->size;
2434     pin.total_len = packet->size;
2435     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
2436
2437     pin.table_id = 0;
2438     pin.cookie = 0;
2439
2440     pin.buffer_id = 0;          /* not yet known */
2441     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
2442
2443     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
2444
2445     /* Registers aren't meaningful on a miss. */
2446     memset(pin.fmd.reg_masks, 0, sizeof pin.fmd.reg_masks);
2447
2448     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin, flow);
2449 }
2450
2451 static bool
2452 process_special(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
2453                 const struct ofpbuf *packet)
2454 {
2455     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
2456
2457     if (!ofport) {
2458         return false;
2459     }
2460
2461     if (ofport->cfm && cfm_should_process_flow(ofport->cfm, flow)) {
2462         if (packet) {
2463             cfm_process_heartbeat(ofport->cfm, packet);
2464         }
2465         return true;
2466     } else if (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
2467                && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_LACP)) {
2468         if (packet) {
2469             lacp_process_packet(ofport->bundle->lacp, ofport, packet);
2470         }
2471         return true;
2472     } else if (ofproto->stp && stp_should_process_flow(flow)) {
2473         if (packet) {
2474             stp_process_packet(ofport, packet);
2475         }
2476         return true;
2477     }
2478     return false;
2479 }
2480
2481 static struct flow_miss *
2482 flow_miss_create(struct hmap *todo, const struct flow *flow,
2483                  enum odp_key_fitness key_fitness,
2484                  const struct nlattr *key, size_t key_len,
2485                  ovs_be16 initial_tci)
2486 {
2487     uint32_t hash = flow_hash(flow, 0);
2488     struct flow_miss *miss;
2489
2490     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
2491         if (flow_equal(&miss->flow, flow)) {
2492             return miss;
2493         }
2494     }
2495
2496     miss = xmalloc(sizeof *miss);
2497     hmap_insert(todo, &miss->hmap_node, hash);
2498     miss->flow = *flow;
2499     miss->key_fitness = key_fitness;
2500     miss->key = key;
2501     miss->key_len = key_len;
2502     miss->initial_tci = initial_tci;
2503     list_init(&miss->packets);
2504     return miss;
2505 }
2506
2507 static void
2508 handle_flow_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow_miss *miss,
2509                  struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
2510 {
2511     const struct flow *flow = &miss->flow;
2512     struct ofpbuf *packet, *next_packet;
2513     struct subfacet *subfacet;
2514     struct facet *facet;
2515
2516     facet = facet_lookup_valid(ofproto, flow);
2517     if (!facet) {
2518         struct rule_dpif *rule;
2519
2520         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, 0);
2521         if (!rule) {
2522             /* Don't send a packet-in if OFPPC_NO_PACKET_IN asserted. */
2523             struct ofport_dpif *port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
2524             if (port) {
2525                 if (port->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_PACKET_IN)) {
2526                     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_no_packet_in);
2527                     /* XXX install 'drop' flow entry */
2528                     return;
2529                 }
2530             } else {
2531                 VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16,
2532                              flow->in_port);
2533             }
2534
2535             LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
2536                 send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
2537             }
2538
2539             return;
2540         }
2541
2542         facet = facet_create(rule, flow);
2543     }
2544
2545     subfacet = subfacet_create(facet,
2546                                miss->key_fitness, miss->key, miss->key_len,
2547                                miss->initial_tci);
2548
2549     LIST_FOR_EACH_SAFE (packet, next_packet, list_node, &miss->packets) {
2550         struct dpif_flow_stats stats;
2551         struct flow_miss_op *op;
2552         struct dpif_execute *execute;
2553
2554         ofproto->n_matches++;
2555
2556         if (facet->rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
2557             /*
2558              * Extra-special case for fail-open mode.
2559              *
2560              * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
2561              * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
2562              * the packet up to the controller in the hope that it will try to
2563              * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
2564              *
2565              * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
2566              */
2567             send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
2568         }
2569
2570         if (!facet->may_install || !subfacet->actions) {
2571             subfacet_make_actions(subfacet, packet);
2572         }
2573
2574         dpif_flow_stats_extract(&facet->flow, packet, &stats);
2575         subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
2576
2577         if (!subfacet->actions_len) {
2578             /* No actions to execute, so skip talking to the dpif. */
2579             continue;
2580         }
2581
2582         if (flow->vlan_tci != subfacet->initial_tci) {
2583             /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We added
2584              * a VLAN to the packet to make the packet resemble the flow,
2585              * but the actions were composed assuming that the packet
2586              * contained no VLAN.  So, we must remove the VLAN header from
2587              * the packet before trying to execute the actions. */
2588             eth_pop_vlan(packet);
2589         }
2590
2591         op = &ops[(*n_ops)++];
2592         execute = &op->dpif_op.u.execute;
2593         op->subfacet = subfacet;
2594         op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
2595         execute->key = miss->key;
2596         execute->key_len = miss->key_len;
2597         execute->actions = (facet->may_install
2598                             ? subfacet->actions
2599                             : xmemdup(subfacet->actions,
2600                                       subfacet->actions_len));
2601         execute->actions_len = subfacet->actions_len;
2602         execute->packet = packet;
2603     }
2604
2605     if (facet->may_install && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE) {
2606         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
2607         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
2608
2609         op->subfacet = subfacet;
2610         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
2611         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
2612         put->key = miss->key;
2613         put->key_len = miss->key_len;
2614         put->actions = subfacet->actions;
2615         put->actions_len = subfacet->actions_len;
2616         put->stats = NULL;
2617     }
2618 }
2619
2620 /* Like odp_flow_key_to_flow(), this function converts the 'key_len' bytes of
2621  * OVS_KEY_ATTR_* attributes in 'key' to a flow structure in 'flow' and returns
2622  * an ODP_FIT_* value that indicates how well 'key' fits our expectations for
2623  * what a flow key should contain.
2624  *
2625  * This function also includes some logic to help make VLAN splinters
2626  * transparent to the rest of the upcall processing logic.  In particular, if
2627  * the extracted in_port is a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by
2628  * the "real" port, sets flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN
2629  * splinter port, and pushes a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
2630  *
2631  * Sets '*initial_tci' to the VLAN TCI with which the packet was really
2632  * received, that is, the actual VLAN TCI extracted by odp_flow_key_to_flow().
2633  * (This differs from the value returned in flow->vlan_tci only for packets
2634  * received on VLAN splinters.)
2635  */
2636 static enum odp_key_fitness
2637 ofproto_dpif_extract_flow_key(const struct ofproto_dpif *ofproto,
2638                               const struct nlattr *key, size_t key_len,
2639                               struct flow *flow, ovs_be16 *initial_tci,
2640                               struct ofpbuf *packet)
2641 {
2642     enum odp_key_fitness fitness;
2643     uint16_t realdev;
2644     int vid;
2645
2646     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
2647     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2648         return fitness;
2649     }
2650     *initial_tci = flow->vlan_tci;
2651
2652     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
2653     if (realdev) {
2654         /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device
2655          * with the VLAN device's VLAN ID. */
2656         flow->in_port = realdev;
2657         flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
2658         if (packet) {
2659             /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to an
2660              * OpenFlow controller properly, so that it looks correct for
2661              * sFlow, and so that flow_extract() will get the correct vlan_tci
2662              * if it is called on 'packet'.
2663              *
2664              * The allocated space inside 'packet' probably also contains
2665              * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of a
2666              * struct dpif_upcall (see the large comment on that structure
2667              * definition), so pushing data on 'packet' is in general not a
2668              * good idea since it could overwrite 'key' or free it as a side
2669              * effect.  However, it's OK in this special case because we know
2670              * that 'packet' is inside a Netlink attribute: pushing 4 bytes
2671              * will just overwrite the 4-byte "struct nlattr", which is fine
2672              * since we don't need that header anymore. */
2673             eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
2674         }
2675
2676         /* Let the caller know that we can't reproduce 'key' from 'flow'. */
2677         if (fitness == ODP_FIT_PERFECT) {
2678             fitness = ODP_FIT_TOO_MUCH;
2679         }
2680     }
2681
2682     return fitness;
2683 }
2684
2685 static void
2686 handle_miss_upcalls(struct ofproto_dpif *ofproto, struct dpif_upcall *upcalls,
2687                     size_t n_upcalls)
2688 {
2689     struct dpif_upcall *upcall;
2690     struct flow_miss *miss, *next_miss;
2691     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
2692     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
2693     struct hmap todo;
2694     size_t n_ops;
2695     size_t i;
2696
2697     if (!n_upcalls) {
2698         return;
2699     }
2700
2701     /* Construct the to-do list.
2702      *
2703      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
2704      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
2705      * that we can process them together. */
2706     hmap_init(&todo);
2707     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
2708         enum odp_key_fitness fitness;
2709         struct flow_miss *miss;
2710         ovs_be16 initial_tci;
2711         struct flow flow;
2712
2713         /* Obtain metadata and check userspace/kernel agreement on flow match,
2714          * then set 'flow''s header pointers. */
2715         fitness = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto,
2716                                                 upcall->key, upcall->key_len,
2717                                                 &flow, &initial_tci,
2718                                                 upcall->packet);
2719         if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2720             ofpbuf_delete(upcall->packet);
2721             continue;
2722         }
2723         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.tun_id,
2724                      flow.in_port, &flow);
2725
2726         /* Handle 802.1ag, LACP, and STP specially. */
2727         if (process_special(ofproto, &flow, upcall->packet)) {
2728             ofproto_update_local_port_stats(&ofproto->up,
2729                                             0, upcall->packet->size);
2730             ofpbuf_delete(upcall->packet);
2731             ofproto->n_matches++;
2732             continue;
2733         }
2734
2735         /* Add other packets to a to-do list. */
2736         miss = flow_miss_create(&todo, &flow, fitness,
2737                                 upcall->key, upcall->key_len, initial_tci);
2738         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
2739     }
2740
2741     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
2742      * operations to batch. */
2743     n_ops = 0;
2744     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
2745         handle_flow_miss(ofproto, miss, flow_miss_ops, &n_ops);
2746     }
2747     assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
2748
2749     /* Execute batch. */
2750     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2751         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
2752     }
2753     dpif_operate(ofproto->dpif, dpif_ops, n_ops);
2754
2755     /* Free memory and update facets. */
2756     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2757         struct flow_miss_op *op = &flow_miss_ops[i];
2758         struct dpif_execute *execute;
2759
2760         switch (op->dpif_op.type) {
2761         case DPIF_OP_EXECUTE:
2762             execute = &op->dpif_op.u.execute;
2763             if (op->subfacet->actions != execute->actions) {
2764                 free((struct nlattr *) execute->actions);
2765             }
2766             break;
2767
2768         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2769             if (!op->dpif_op.error) {
2770                 op->subfacet->installed = true;
2771             }
2772             break;
2773         }
2774     }
2775     HMAP_FOR_EACH_SAFE (miss, next_miss, hmap_node, &todo) {
2776         ofpbuf_list_delete(&miss->packets);
2777         hmap_remove(&todo, &miss->hmap_node);
2778         free(miss);
2779     }
2780     hmap_destroy(&todo);
2781 }
2782
2783 static void
2784 handle_userspace_upcall(struct ofproto_dpif *ofproto,
2785                         struct dpif_upcall *upcall)
2786 {
2787     struct user_action_cookie cookie;
2788     enum odp_key_fitness fitness;
2789     ovs_be16 initial_tci;
2790     struct flow flow;
2791
2792     memcpy(&cookie, &upcall->userdata, sizeof(cookie));
2793
2794     fitness = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto, upcall->key,
2795                                             upcall->key_len, &flow,
2796                                             &initial_tci, upcall->packet);
2797     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2798         ofpbuf_delete(upcall->packet);
2799         return;
2800     }
2801
2802     if (cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
2803         if (ofproto->sflow) {
2804             dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
2805                                 &cookie);
2806         }
2807     } else {
2808         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie : 0x%"PRIx64, upcall->userdata);
2809     }
2810     ofpbuf_delete(upcall->packet);
2811 }
2812
2813 static int
2814 handle_upcalls(struct ofproto_dpif *ofproto, unsigned int max_batch)
2815 {
2816     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
2817     int n_misses;
2818     int i;
2819
2820     assert (max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
2821
2822     n_misses = 0;
2823     for (i = 0; i < max_batch; i++) {
2824         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
2825         int error;
2826
2827         error = dpif_recv(ofproto->dpif, upcall);
2828         if (error) {
2829             break;
2830         }
2831
2832         switch (upcall->type) {
2833         case DPIF_UC_ACTION:
2834             handle_userspace_upcall(ofproto, upcall);
2835             break;
2836
2837         case DPIF_UC_MISS:
2838             /* Handle it later. */
2839             n_misses++;
2840             break;
2841
2842         case DPIF_N_UC_TYPES:
2843         default:
2844             VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32,
2845                          upcall->type);
2846             break;
2847         }
2848     }
2849
2850     handle_miss_upcalls(ofproto, misses, n_misses);
2851
2852     return i;
2853 }
2854 \f
2855 /* Flow expiration. */
2856
2857 static int subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *);
2858 static void update_stats(struct ofproto_dpif *);
2859 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
2860 static void expire_subfacets(struct ofproto_dpif *, int dp_max_idle);
2861
2862 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
2863  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
2864  * importantly when they last were used, and then use that information to
2865  * expire flows that have not been used recently.
2866  *
2867  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
2868 static int
2869 expire(struct ofproto_dpif *ofproto)
2870 {
2871     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
2872     struct oftable *table;
2873     int dp_max_idle;
2874
2875     /* Update stats for each flow in the datapath. */
2876     update_stats(ofproto);
2877
2878     /* Expire subfacets that have been idle too long. */
2879     dp_max_idle = subfacet_max_idle(ofproto);
2880     expire_subfacets(ofproto, dp_max_idle);
2881
2882     /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout has passed. */
2883     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
2884         struct cls_cursor cursor;
2885
2886         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
2887         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
2888             rule_expire(rule);
2889         }
2890     }
2891
2892     /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
2893      * good time to do bond rebalancing. */
2894     if (ofproto->has_bonded_bundles) {
2895         struct ofbundle *bundle;
2896
2897         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2898             if (bundle->bond) {
2899                 bond_rebalance(bundle->bond, &ofproto->revalidate_set);
2900             }
2901         }
2902     }
2903
2904     return MIN(dp_max_idle, 1000);
2905 }
2906
2907 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
2908  *
2909  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
2910  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
2911  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
2912  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
2913  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
2914  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
2915  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
2916  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
2917  */
2918 static void
2919 update_stats(struct ofproto_dpif *p)
2920 {
2921     const struct dpif_flow_stats *stats;
2922     struct dpif_flow_dump dump;
2923     const struct nlattr *key;
2924     size_t key_len;
2925
2926     dpif_flow_dump_start(&dump, p->dpif);
2927     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len, NULL, NULL, &stats)) {
2928         struct subfacet *subfacet;
2929
2930         subfacet = subfacet_find(p, key, key_len);
2931         if (subfacet && subfacet->installed) {
2932             struct facet *facet = subfacet->facet;
2933
2934             if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
2935                 uint64_t extra = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
2936                 facet->packet_count += extra;
2937             } else {
2938                 VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
2939             }
2940
2941             if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
2942                 facet->byte_count += stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
2943             } else {
2944                 VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
2945             }
2946
2947             subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
2948             subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
2949
2950             subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
2951             facet_account(facet);
2952             facet_push_stats(facet);
2953         } else {
2954             if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
2955                 struct ds s;
2956
2957                 ds_init(&s);
2958                 odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
2959                 VLOG_WARN("unexpected flow from datapath %s", ds_cstr(&s));
2960                 ds_destroy(&s);
2961             }
2962
2963             COVERAGE_INC(facet_unexpected);
2964             /* There's a flow in the datapath that we know nothing about, or a
2965              * flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
2966             dpif_flow_del(p->dpif, key, key_len, NULL);
2967         }
2968     }
2969     dpif_flow_dump_done(&dump);
2970 }
2971
2972 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
2973  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
2974  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
2975  * fold its statistic into its rule. */
2976 static int
2977 subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *ofproto)
2978 {
2979     /*
2980      * Idle time histogram.
2981      *
2982      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
2983      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
2984      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
2985      * well.
2986      *
2987      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
2988      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
2989      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
2990      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
2991      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
2992      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
2993      * discard.
2994      *
2995      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
2996      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
2997      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
2998      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
2999      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
3000      * ofproto->up.flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
3001      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
3002      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
3003      * (though the next run will delete most of those unless they receive
3004      * additional data).
3005      *
3006      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
3007      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
3008      * uninstallable subfacets.
3009      */
3010     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
3011     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
3012     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
3013     int total, subtotal, bucket;
3014     struct subfacet *subfacet;
3015     long long int now;
3016     int i;
3017
3018     total = hmap_count(&ofproto->subfacets);
3019     if (total <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
3020         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
3021     }
3022
3023     /* Build histogram. */
3024     now = time_msec();
3025     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
3026         long long int idle = now - subfacet->used;
3027         int bucket = (idle <= 0 ? 0
3028                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
3029                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
3030         buckets[bucket]++;
3031     }
3032
3033     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
3034     subtotal = bucket = 0;
3035     do {
3036         subtotal += buckets[bucket++];
3037     } while (bucket < N_BUCKETS &&
3038              subtotal < MAX(ofproto->up.flow_eviction_threshold, total / 100));
3039
3040     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
3041         struct ds s;
3042
3043         ds_init(&s);
3044         ds_put_cstr(&s, "keep");
3045         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
3046             if (i == bucket) {
3047                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
3048             }
3049             if (buckets[i]) {
3050                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
3051             }
3052         }
3053         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
3054         ds_destroy(&s);
3055     }
3056
3057     return bucket * BUCKET_WIDTH;
3058 }
3059
3060 static void
3061 expire_subfacets(struct ofproto_dpif *ofproto, int dp_max_idle)
3062 {
3063     long long int cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
3064     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
3065
3066     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
3067                         &ofproto->subfacets) {
3068         if (subfacet->used < cutoff) {
3069             subfacet_destroy(subfacet);
3070         }
3071     }
3072 }
3073
3074 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
3075  * then delete it entirely. */
3076 static void
3077 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
3078 {
3079     struct facet *facet, *next_facet;
3080     long long int now;
3081     uint8_t reason;
3082
3083     /* Has 'rule' expired? */
3084     now = time_msec();
3085     if (rule->up.hard_timeout
3086         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
3087         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
3088     } else if (rule->up.idle_timeout && list_is_empty(&rule->facets)
3089                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
3090         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
3091     } else {
3092         return;
3093     }
3094
3095     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
3096
3097     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
3098      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
3099     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
3100         facet_remove(facet);
3101     }
3102
3103     /* Get rid of the rule. */
3104     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
3105 }
3106 \f
3107 /* Facets. */
3108
3109 /* Creates and returns a new facet owned by 'rule', given a 'flow'.
3110  *
3111  * The caller must already have determined that no facet with an identical
3112  * 'flow' exists in 'ofproto' and that 'flow' is the best match for 'rule' in
3113  * the ofproto's classifier table.
3114  *
3115  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
3116  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
3117 static struct facet *
3118 facet_create(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow)
3119 {
3120     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3121     struct facet *facet;
3122
3123     facet = xzalloc(sizeof *facet);
3124     facet->used = time_msec();
3125     hmap_insert(&ofproto->facets, &facet->hmap_node, flow_hash(flow, 0));
3126     list_push_back(&rule->facets, &facet->list_node);
3127     facet->rule = rule;
3128     facet->flow = *flow;
3129     list_init(&facet->subfacets);
3130     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
3131     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
3132
3133     return facet;
3134 }
3135
3136 static void
3137 facet_free(struct facet *facet)
3138 {
3139     free(facet);
3140 }
3141
3142 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
3143  * 'packet', which arrived on 'in_port'.
3144  *
3145  * Takes ownership of 'packet'. */
3146 static bool
3147 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3148                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
3149                     struct ofpbuf *packet)
3150 {
3151     struct odputil_keybuf keybuf;
3152     struct ofpbuf key;
3153     int error;
3154
3155     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
3156     odp_flow_key_from_flow(&key, flow);
3157
3158     error = dpif_execute(ofproto->dpif, key.data, key.size,
3159                          odp_actions, actions_len, packet);
3160
3161     ofpbuf_delete(packet);
3162     return !error;
3163 }
3164
3165 /* Remove 'facet' from 'ofproto' and free up the associated memory:
3166  *
3167  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
3168  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
3169  *
3170  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
3171  */
3172 static void
3173 facet_remove(struct facet *facet)
3174 {
3175     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3176     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
3177
3178     assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
3179
3180     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
3181     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3182         subfacet_uninstall(subfacet);
3183     }
3184
3185     /* Flush the final stats to the rule.
3186      *
3187      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
3188      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
3189      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
3190     facet_flush_stats(facet);
3191
3192     /* Now we're really all done so destroy everything. */
3193     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
3194                         &facet->subfacets) {
3195         subfacet_destroy__(subfacet);
3196     }
3197     hmap_remove(&ofproto->facets, &facet->hmap_node);
3198     list_remove(&facet->list_node);
3199     facet_free(facet);
3200 }
3201
3202 static void
3203 facet_account(struct facet *facet)
3204 {
3205     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3206     uint64_t n_bytes;
3207     struct subfacet *subfacet;
3208     const struct nlattr *a;
3209     unsigned int left;
3210     ovs_be16 vlan_tci;
3211
3212     if (facet->byte_count <= facet->accounted_bytes) {
3213         return;
3214     }
3215     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
3216     facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
3217
3218     /* Feed information from the active flows back into the learning table to
3219      * ensure that table is always in sync with what is actually flowing
3220      * through the datapath. */
3221     if (facet->has_learn || facet->has_normal) {
3222         struct action_xlate_ctx ctx;
3223
3224         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3225                               facet->flow.vlan_tci,
3226                               facet->rule, NULL);
3227         ctx.may_learn = true;
3228         ofpbuf_delete(xlate_actions(&ctx, facet->rule->up.actions,
3229                                     facet->rule->up.n_actions));
3230     }
3231
3232     if (!facet->has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
3233         return;
3234     }
3235
3236     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
3237      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
3238      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
3239      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
3240      * hash bucket.)
3241      *
3242      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
3243      * be equally valid for our purpose. */
3244     subfacet = CONTAINER_OF(list_front(&facet->subfacets),
3245                             struct subfacet, list_node);
3246     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
3247     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left,
3248                              subfacet->actions, subfacet->actions_len) {
3249         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
3250         struct ofport_dpif *port;
3251
3252         switch (nl_attr_type(a)) {
3253         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3254             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
3255             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
3256                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
3257                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
3258             }
3259             break;
3260
3261         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3262             vlan_tci = htons(0);
3263             break;
3264
3265         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3266             vlan = nl_attr_get(a);
3267             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
3268             break;
3269         }
3270     }
3271 }
3272
3273 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
3274  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
3275  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
3276 static bool
3277 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
3278 {
3279     return (facet
3280             && facet->rule->up.n_actions == 1
3281             && action_outputs_to_port(&facet->rule->up.actions[0],
3282                                       htons(OFPP_CONTROLLER)));
3283 }
3284
3285 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
3286  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
3287  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
3288  * its packet and byte counts before this function is called. */
3289 static void
3290 facet_flush_stats(struct facet *facet)
3291 {
3292     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3293     struct subfacet *subfacet;
3294
3295     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3296         assert(!subfacet->dp_byte_count);
3297         assert(!subfacet->dp_packet_count);
3298     }
3299
3300     facet_push_stats(facet);
3301     facet_account(facet);
3302
3303     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
3304         struct ofexpired expired;
3305         expired.flow = facet->flow;
3306         expired.packet_count = facet->packet_count;
3307         expired.byte_count = facet->byte_count;
3308         expired.used = facet->used;
3309         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
3310     }
3311
3312     facet->rule->packet_count += facet->packet_count;
3313     facet->rule->byte_count += facet->byte_count;
3314
3315     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
3316      * reinstalled. */
3317     facet_reset_counters(facet);
3318
3319     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
3320 }
3321
3322 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
3323  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
3324  *
3325  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
3326  * instead if that is important. */
3327 static struct facet *
3328 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
3329 {
3330     struct facet *facet;
3331
3332     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (facet, hmap_node, flow_hash(flow, 0),
3333                              &ofproto->facets) {
3334         if (flow_equal(flow, &facet->flow)) {
3335             return facet;
3336         }
3337     }
3338
3339     return NULL;
3340 }
3341
3342 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
3343  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
3344  *
3345  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
3346 static struct facet *
3347 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
3348 {
3349     struct facet *facet = facet_find(ofproto, flow);
3350
3351     /* The facet we found might not be valid, since we could be in need of
3352      * revalidation.  If it is not valid, don't return it. */
3353     if (facet
3354         && (ofproto->need_revalidate
3355             || tag_set_intersects(&ofproto->revalidate_set, facet->tags))
3356         && !facet_revalidate(facet)) {
3357         COVERAGE_INC(facet_invalidated);
3358         return NULL;
3359     }
3360
3361     return facet;
3362 }
3363
3364 static bool
3365 facet_check_consistency(struct facet *facet)
3366 {
3367     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3368
3369     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3370
3371     struct rule_dpif *rule;
3372     struct subfacet *subfacet;
3373     bool may_log = false;
3374     bool ok;
3375
3376     /* Check the rule for consistency. */
3377     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, 0);
3378     if (!rule) {
3379         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3380             char *s = flow_to_string(&facet->flow);
3381             VLOG_WARN("%s: facet should not exist", s);
3382             free(s);
3383         }
3384         return false;
3385     } else if (rule != facet->rule) {
3386         may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
3387         ok = false;
3388         if (may_log) {
3389             struct ds s;
3390
3391             ds_init(&s);
3392             flow_format(&s, &facet->flow);
3393             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
3394                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
3395             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
3396             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
3397                           rule->up.table_id);
3398             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
3399             ds_put_char(&s, ')');
3400
3401             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
3402             ds_destroy(&s);
3403         }
3404     } else {
3405         ok = true;
3406     }
3407
3408     /* Check the datapath actions for consistency. */
3409     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3410         struct action_xlate_ctx ctx;
3411         struct ofpbuf *odp_actions;
3412         bool actions_changed;
3413         bool should_install;
3414
3415         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3416                               subfacet->initial_tci, rule, NULL);
3417         odp_actions = xlate_actions(&ctx, rule->up.actions,
3418                                     rule->up.n_actions);
3419
3420         should_install = (ctx.may_set_up_flow
3421                           && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE);
3422         if (!should_install && !subfacet->installed) {
3423             /* The actions for uninstallable flows may vary from one packet to
3424              * the next, so don't compare the actions. */
3425             goto next;
3426         }
3427
3428         actions_changed = (subfacet->actions_len != odp_actions->size
3429                            || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data,
3430                                      subfacet->actions_len));
3431         if (should_install != subfacet->installed || actions_changed) {
3432             if (ok) {
3433                 may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
3434                 ok = false;
3435             }
3436
3437             if (may_log) {
3438                 struct odputil_keybuf keybuf;
3439                 struct ofpbuf key;
3440                 struct ds s;
3441
3442                 ds_init(&s);
3443                 subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
3444                 odp_flow_key_format(key.data, key.size, &s);
3445
3446                 ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in subfacet");
3447                 if (should_install != subfacet->installed) {
3448                     enum odp_key_fitness fitness = subfacet->key_fitness;
3449
3450                     ds_put_format(&s, " (should%s have been installed)",
3451                                   should_install ? "" : " not");
3452                     ds_put_format(&s, " (may_set_up_flow=%s, fitness=%s)",
3453                                   ctx.may_set_up_flow ? "true" : "false",
3454                                   odp_key_fitness_to_string(fitness));
3455                 }
3456                 if (actions_changed) {
3457                     ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
3458                     format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
3459                                        subfacet->actions_len);
3460                     ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
3461                     format_odp_actions(&s, odp_actions->data,
3462                                        odp_actions->size);
3463                     ds_put_char(&s, ')');
3464                 } else {
3465                     ds_put_cstr(&s, " (actions: ");
3466                     format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
3467                                        subfacet->actions_len);
3468                     ds_put_char(&s, ')');
3469                 }
3470                 VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
3471                 ds_destroy(&s);
3472             }
3473         }
3474
3475     next:
3476         ofpbuf_delete(odp_actions);
3477     }
3478
3479     return ok;
3480 }
3481
3482 /* Re-searches the classifier for 'facet':
3483  *
3484  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
3485  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
3486  *
3487  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
3488  *     where it is and recompiles its actions anyway.
3489  *
3490  *   - If there is none, destroys 'facet'.
3491  *
3492  * Returns true if 'facet' still exists, false if it has been destroyed. */
3493 static bool
3494 facet_revalidate(struct facet *facet)
3495 {
3496     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3497     struct actions {
3498         struct nlattr *odp_actions;
3499         size_t actions_len;
3500     };
3501     struct actions *new_actions;
3502
3503     struct action_xlate_ctx ctx;
3504     struct rule_dpif *new_rule;
3505     struct subfacet *subfacet;
3506     bool actions_changed;
3507     int i;
3508
3509     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
3510
3511     /* Determine the new rule. */
3512     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, 0);
3513     if (!new_rule) {
3514         /* No new rule, so delete the facet. */
3515         facet_remove(facet);
3516         return false;
3517     }
3518
3519     /* Calculate new datapath actions.
3520      *
3521      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
3522      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
3523      * around to properly compose it. */
3524
3525     /* If the datapath actions changed or the installability changed,
3526      * then we need to talk to the datapath. */
3527     i = 0;
3528     new_actions = NULL;
3529     memset(&ctx, 0, sizeof ctx);
3530     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3531         struct ofpbuf *odp_actions;
3532         bool should_install;
3533
3534         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3535                               subfacet->initial_tci, new_rule, NULL);
3536         odp_actions = xlate_actions(&ctx, new_rule->up.actions,
3537                                     new_rule->up.n_actions);
3538         actions_changed = (subfacet->actions_len != odp_actions->size
3539                            || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data,
3540                                      subfacet->actions_len));
3541
3542         should_install = (ctx.may_set_up_flow
3543                           && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE);
3544         if (actions_changed || should_install != subfacet->installed) {
3545             if (should_install) {
3546                 struct dpif_flow_stats stats;
3547
3548                 subfacet_install(subfacet,
3549                                  odp_actions->data, odp_actions->size, &stats);
3550                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
3551             } else {
3552                 subfacet_uninstall(subfacet);
3553             }
3554
3555             if (!new_actions) {
3556                 new_actions = xcalloc(list_size(&facet->subfacets),
3557                                       sizeof *new_actions);
3558             }
3559             new_actions[i].odp_actions = xmemdup(odp_actions->data,
3560                                                  odp_actions->size);
3561             new_actions[i].actions_len = odp_actions->size;
3562         }
3563
3564         ofpbuf_delete(odp_actions);
3565         i++;
3566     }
3567     if (new_actions) {
3568         facet_flush_stats(facet);
3569     }
3570
3571     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
3572     facet->tags = ctx.tags;
3573     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
3574     facet->may_install = ctx.may_set_up_flow;
3575     facet->has_learn = ctx.has_learn;
3576     facet->has_normal = ctx.has_normal;
3577     facet->mirrors = ctx.mirrors;
3578     if (new_actions) {
3579         i = 0;
3580         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3581             if (new_actions[i].odp_actions) {
3582                 free(subfacet->actions);
3583                 subfacet->actions = new_actions[i].odp_actions;
3584                 subfacet->actions_len = new_actions[i].actions_len;
3585             }
3586             i++;
3587         }
3588         free(new_actions);
3589     }
3590     if (facet->rule != new_rule) {
3591         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
3592         list_remove(&facet->list_node);
3593         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
3594         facet->rule = new_rule;
3595         facet->used = new_rule->up.created;
3596         facet->prev_used = facet->used;
3597     }
3598
3599     return true;
3600 }
3601
3602 /* Updates 'facet''s used time.  Caller is responsible for calling
3603  * facet_push_stats() to update the flows which 'facet' resubmits into. */
3604 static void
3605 facet_update_time(struct facet *facet, long long int used)
3606 {
3607     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3608     if (used > facet->used) {
3609         facet->used = used;
3610         ofproto_rule_update_used(&facet->rule->up, used);
3611         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, used);
3612     }
3613 }
3614
3615 static void
3616 facet_reset_counters(struct facet *facet)
3617 {
3618     facet->packet_count = 0;
3619     facet->byte_count = 0;
3620     facet->prev_packet_count = 0;
3621     facet->prev_byte_count = 0;
3622     facet->accounted_bytes = 0;
3623 }
3624
3625 static void
3626 facet_push_stats(struct facet *facet)
3627 {
3628     uint64_t new_packets, new_bytes;
3629
3630     assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
3631     assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
3632     assert(facet->used >= facet->prev_used);
3633
3634     new_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
3635     new_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
3636
3637     if (new_packets || new_bytes || facet->used > facet->prev_used) {
3638         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
3639         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
3640         facet->prev_used = facet->used;
3641
3642         flow_push_stats(facet->rule, &facet->flow,
3643                         new_packets, new_bytes, facet->used);
3644
3645         update_mirror_stats(ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto),
3646                             facet->mirrors, new_packets, new_bytes);
3647     }
3648 }
3649
3650 struct ofproto_push {
3651     struct action_xlate_ctx ctx;
3652     uint64_t packets;
3653     uint64_t bytes;
3654     long long int used;
3655 };
3656
3657 static void
3658 push_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
3659 {
3660     struct ofproto_push *push = CONTAINER_OF(ctx, struct ofproto_push, ctx);
3661
3662     if (rule) {
3663         rule->packet_count += push->packets;
3664         rule->byte_count += push->bytes;
3665         ofproto_rule_update_used(&rule->up, push->used);
3666     }
3667 }
3668
3669 /* Pushes flow statistics to the rules which 'flow' resubmits into given
3670  * 'rule''s actions and mirrors. */
3671 static void
3672 flow_push_stats(struct rule_dpif *rule,
3673                 const struct flow *flow, uint64_t packets, uint64_t bytes,
3674                 long long int used)
3675 {
3676     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3677     struct ofproto_push push;
3678
3679     push.packets = packets;
3680     push.bytes = bytes;
3681     push.used = used;
3682
3683     action_xlate_ctx_init(&push.ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci, rule,
3684                           NULL);
3685     push.ctx.resubmit_hook = push_resubmit;
3686     ofpbuf_delete(xlate_actions(&push.ctx,
3687                                 rule->up.actions, rule->up.n_actions));
3688 }
3689 \f
3690 /* Subfacets. */
3691
3692 static struct subfacet *
3693 subfacet_find__(struct ofproto_dpif *ofproto,
3694                 const struct nlattr *key, size_t key_len, uint32_t key_hash,
3695                 const struct flow *flow)
3696 {
3697     struct subfacet *subfacet;
3698
3699     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
3700                              &ofproto->subfacets) {
3701         if (subfacet->key
3702             ? (subfacet->key_len == key_len
3703                && !memcmp(key, subfacet->key, key_len))
3704             : flow_equal(flow, &subfacet->facet->flow)) {
3705             return subfacet;
3706         }
3707     }
3708
3709     return NULL;
3710 }
3711
3712 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
3713  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len'.  Returns the existing subfacet if
3714  * there is one, otherwise creates and returns a new subfacet.
3715  *
3716  * If the returned subfacet is new, then subfacet->actions will be NULL, in
3717  * which case the caller must populate the actions with
3718  * subfacet_make_actions(). */
3719 static struct subfacet *
3720 subfacet_create(struct facet *facet, enum odp_key_fitness key_fitness,
3721                 const struct nlattr *key, size_t key_len, ovs_be16 initial_tci)
3722 {
3723     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3724     uint32_t key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
3725     struct subfacet *subfacet;
3726
3727     subfacet = subfacet_find__(ofproto, key, key_len, key_hash, &facet->flow);
3728     if (subfacet) {
3729         if (subfacet->facet == facet) {
3730             return subfacet;
3731         }
3732
3733         /* This shouldn't happen. */
3734         VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
3735         subfacet_destroy(subfacet);
3736     }
3737
3738     subfacet = xzalloc(sizeof *subfacet);
3739     hmap_insert(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
3740     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
3741     subfacet->facet = facet;
3742     subfacet->used = time_msec();
3743     subfacet->key_fitness = key_fitness;
3744     if (key_fitness != ODP_FIT_PERFECT) {
3745         subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
3746         subfacet->key_len = key_len;
3747     }
3748     subfacet->installed = false;
3749     subfacet->initial_tci = initial_tci;
3750
3751     return subfacet;
3752 }
3753
3754 /* Searches 'ofproto' for a subfacet with the given 'key', 'key_len', and
3755  * 'flow'.  Returns the subfacet if one exists, otherwise NULL. */
3756 static struct subfacet *
3757 subfacet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
3758               const struct nlattr *key, size_t key_len)
3759 {
3760     uint32_t key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
3761     enum odp_key_fitness fitness;
3762     struct flow flow;
3763
3764     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, &flow);
3765     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3766         return NULL;
3767     }
3768
3769     return subfacet_find__(ofproto, key, key_len, key_hash, &flow);
3770 }
3771
3772 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
3773  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
3774 static void
3775 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
3776 {
3777     struct facet *facet = subfacet->facet;
3778     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3779
3780     subfacet_uninstall(subfacet);
3781     hmap_remove(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node);
3782     list_remove(&subfacet->list_node);
3783     free(subfacet->key);
3784     free(subfacet->actions);
3785     free(subfacet);
3786 }
3787
3788 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
3789  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
3790 static void
3791 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
3792 {
3793     struct facet *facet = subfacet->facet;
3794
3795     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
3796         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
3797         facet_remove(facet);
3798     } else {
3799         subfacet_destroy__(subfacet);
3800     }
3801 }
3802
3803 /* Initializes 'key' with the sequence of OVS_KEY_ATTR_* Netlink attributes
3804  * that can be used to refer to 'subfacet'.  The caller must provide 'keybuf'
3805  * for use as temporary storage. */
3806 static void
3807 subfacet_get_key(struct subfacet *subfacet, struct odputil_keybuf *keybuf,
3808                  struct ofpbuf *key)
3809 {
3810     if (!subfacet->key) {
3811         ofpbuf_use_stack(key, keybuf, sizeof *keybuf);
3812         odp_flow_key_from_flow(key, &subfacet->facet->flow);
3813     } else {
3814         ofpbuf_use_const(key, subfacet->key, subfacet->key_len);
3815     }
3816 }
3817
3818 /* Composes the datapath actions for 'subfacet' based on its rule's actions. */
3819 static void
3820 subfacet_make_actions(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *packet)
3821 {
3822     struct facet *facet = subfacet->facet;
3823     struct rule_dpif *rule = facet->rule;
3824     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3825     struct ofpbuf *odp_actions;
3826     struct action_xlate_ctx ctx;
3827
3828     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow, subfacet->initial_tci,
3829                           rule, packet);
3830     odp_actions = xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
3831     facet->tags = ctx.tags;
3832     facet->may_install = ctx.may_set_up_flow;
3833     facet->has_learn = ctx.has_learn;
3834     facet->has_normal = ctx.has_normal;
3835     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
3836     facet->mirrors = ctx.mirrors;
3837
3838     if (subfacet->actions_len != odp_actions->size
3839         || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data, odp_actions->size)) {
3840         free(subfacet->actions);
3841         subfacet->actions_len = odp_actions->size;
3842         subfacet->actions = xmemdup(odp_actions->data, odp_actions->size);
3843     }
3844
3845     ofpbuf_delete(odp_actions);
3846 }
3847
3848 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
3849  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
3850  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
3851  * since 'subfacet' was last updated.
3852  *
3853  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
3854 static int
3855 subfacet_install(struct subfacet *subfacet,
3856                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
3857                  struct dpif_flow_stats *stats)
3858 {
3859     struct facet *facet = subfacet->facet;
3860     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3861     struct odputil_keybuf keybuf;
3862     enum dpif_flow_put_flags flags;
3863     struct ofpbuf key;
3864     int ret;
3865
3866     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3867     if (stats) {
3868         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
3869     }
3870
3871     subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
3872     ret = dpif_flow_put(ofproto->dpif, flags, key.data, key.size,
3873                         actions, actions_len, stats);
3874
3875     if (stats) {
3876         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
3877     }
3878
3879     return ret;
3880 }
3881
3882 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
3883 static void
3884 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
3885 {
3886     if (subfacet->installed) {
3887         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
3888         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3889         struct odputil_keybuf keybuf;
3890         struct dpif_flow_stats stats;
3891         struct ofpbuf key;
3892         int error;
3893
3894         subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
3895         error = dpif_flow_del(ofproto->dpif, key.data, key.size, &stats);
3896         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
3897         if (!error) {
3898             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
3899         }
3900         subfacet->installed = false;
3901     } else {
3902         assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
3903         assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
3904     }
3905 }
3906
3907 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
3908  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
3909  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
3910  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
3911  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
3912 static void
3913 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
3914                         struct dpif_flow_stats *stats)
3915 {
3916     if (stats
3917         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
3918         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
3919         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
3920         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
3921     }
3922
3923     subfacet->dp_packet_count = 0;
3924     subfacet->dp_byte_count = 0;
3925 }
3926
3927 /* Updates 'subfacet''s used time.  The caller is responsible for calling
3928  * facet_push_stats() to update the flows which 'subfacet' resubmits into. */
3929 static void
3930 subfacet_update_time(struct subfacet *subfacet, long long int used)
3931 {
3932     if (used > subfacet->used) {
3933         subfacet->used = used;
3934         facet_update_time(subfacet->facet, used);
3935     }
3936 }
3937
3938 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
3939  *
3940  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
3941  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
3942  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
3943  * that have been cleared out of the datapath. */
3944 static void
3945 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
3946                       const struct dpif_flow_stats *stats)
3947 {
3948     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
3949         struct facet *facet = subfacet->facet;
3950
3951         subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
3952         facet->packet_count += stats->n_packets;
3953         facet->byte_count += stats->n_bytes;
3954         facet_push_stats(facet);
3955         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, stats->tcp_flags);
3956     }
3957 }
3958 \f
3959 /* Rules. */
3960
3961 static struct rule_dpif *
3962 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3963                  uint8_t table_id)
3964 {
3965     struct cls_rule *cls_rule;
3966     struct classifier *cls;
3967
3968     if (table_id >= N_TABLES) {
3969         return NULL;
3970     }
3971
3972     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
3973     if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY
3974         && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
3975         /* For OFPC_NORMAL frag_handling, we must pretend that transport ports
3976          * are unavailable. */
3977         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
3978         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
3979         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
3980         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow);
3981     } else {
3982         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow);
3983     }
3984     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
3985 }
3986
3987 static void
3988 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
3989 {
3990     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3991
3992     rule_invalidate(rule);
3993     if (clogged) {
3994         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
3995         c->op = rule->up.pending;
3996         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
3997     } else {
3998         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
3999     }
4000 }
4001
4002 static struct rule *
4003 rule_alloc(void)
4004 {
4005     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
4006     return &rule->up;
4007 }
4008
4009 static void
4010 rule_dealloc(struct rule *rule_)
4011 {
4012     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4013     free(rule);
4014 }
4015
4016 static enum ofperr
4017 rule_construct(struct rule *rule_)
4018 {
4019     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4020     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4021     struct rule_dpif *victim;
4022     uint8_t table_id;
4023     enum ofperr error;
4024
4025     error = validate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions,
4026                              &rule->up.cr.flow, ofproto->max_ports);
4027     if (error) {
4028         return error;
4029     }
4030
4031     rule->packet_count = 0;
4032     rule->byte_count = 0;
4033
4034     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
4035     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
4036         struct facet *facet;
4037
4038         rule->facets = victim->facets;
4039         list_moved(&rule->facets);
4040         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
4041             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
4042              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
4043              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
4044              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
4045              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
4046              * seem worth it. */
4047             facet_reset_counters(facet);
4048             facet->rule = rule;
4049         }
4050     } else {
4051         /* Must avoid list_moved() in this case. */
4052         list_init(&rule->facets);
4053     }
4054
4055     table_id = rule->up.table_id;
4056     rule->tag = (victim ? victim->tag
4057                  : table_id == 0 ? 0
4058                  : rule_calculate_tag(&rule->up.cr.flow, &rule->up.cr.wc,
4059                                       ofproto->tables[table_id].basis));
4060
4061     complete_operation(rule);
4062     return 0;
4063 }
4064
4065 static void
4066 rule_destruct(struct rule *rule_)
4067 {
4068     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4069     struct facet *facet, *next_facet;
4070
4071     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4072         facet_revalidate(facet);
4073     }
4074
4075     complete_operation(rule);
4076 }
4077
4078 static void
4079 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
4080 {
4081     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4082     struct facet *facet;
4083
4084     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
4085      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
4086     *packets = rule->packet_count;
4087     *bytes = rule->byte_count;
4088
4089     /* Add any statistics that are tracked by facets.  This includes
4090      * statistical data recently updated by ofproto_update_stats() as well as
4091      * stats for packets that were executed "by hand" via dpif_execute(). */
4092     LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
4093         *packets += facet->packet_count;
4094         *bytes += facet->byte_count;
4095     }
4096 }
4097
4098 static enum ofperr
4099 rule_execute(struct rule *rule_, const struct flow *flow,
4100              struct ofpbuf *packet)
4101 {
4102     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4103     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4104     struct action_xlate_ctx ctx;
4105     struct ofpbuf *odp_actions;
4106     size_t size;
4107
4108     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci,
4109                           rule, packet);
4110     odp_actions = xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
4111     size = packet->size;
4112     if (execute_odp_actions(ofproto, flow, odp_actions->data,
4113                             odp_actions->size, packet)) {
4114         ofproto_rule_update_used(&rule->up, time_msec());
4115         rule->packet_count++;
4116         rule->byte_count += size;
4117         flow_push_stats(rule, flow, 1, size, rule->up.used);
4118     }
4119     ofpbuf_delete(odp_actions);
4120
4121     return 0;
4122 }
4123
4124 static void
4125 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
4126 {
4127     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4128     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4129     enum ofperr error;
4130
4131     error = validate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions,
4132                              &rule->up.cr.flow, ofproto->max_ports);
4133     if (error) {
4134         ofoperation_complete(rule->up.pending, error);
4135         return;
4136     }
4137
4138     complete_operation(rule);
4139 }
4140 \f
4141 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
4142  * May modify 'packet'.
4143  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
4144 static int
4145 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
4146 {
4147     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
4148     struct ofpbuf key, odp_actions;
4149     struct odputil_keybuf keybuf;
4150     uint16_t odp_port;
4151     struct flow flow;
4152     int error;
4153
4154     flow_extract((struct ofpbuf *) packet, 0, 0, 0, &flow);
4155     odp_port = vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, ofport->odp_port,
4156                                       flow.vlan_tci);
4157     if (odp_port != ofport->odp_port) {
4158         eth_pop_vlan(packet);
4159         flow.vlan_tci = htons(0);
4160     }
4161
4162     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4163     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow);
4164
4165     ofpbuf_init(&odp_actions, 32);
4166     compose_sflow_action(ofproto, &odp_actions, &flow, odp_port);
4167
4168     nl_msg_put_u32(&odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, odp_port);
4169     error = dpif_execute(ofproto->dpif,
4170                          key.data, key.size,
4171                          odp_actions.data, odp_actions.size,
4172                          packet);
4173     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
4174
4175     if (error) {
4176         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %"PRIu32" (%s)",
4177                      ofproto->up.name, odp_port, strerror(error));
4178     }
4179     ofproto_update_local_port_stats(ofport->up.ofproto, packet->size, 0);
4180     return error;
4181 }
4182 \f
4183 /* OpenFlow to datapath action translation. */
4184
4185 static void do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
4186                              struct action_xlate_ctx *ctx);
4187 static void xlate_normal(struct action_xlate_ctx *);
4188
4189 static size_t
4190 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
4191                      struct ofpbuf *odp_actions,
4192                      const struct flow *flow,
4193                      const struct user_action_cookie *cookie)
4194 {
4195     uint32_t pid;
4196
4197     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->dpif,
4198                             ofp_port_to_odp_port(flow->in_port));
4199
4200     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, odp_actions);
4201 }
4202
4203 /* Compose SAMPLE action for sFlow. */
4204 static size_t
4205 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
4206                      struct ofpbuf *odp_actions,
4207                      const struct flow *flow,
4208                      uint32_t odp_port)
4209 {
4210     uint32_t port_ifindex;
4211     uint32_t probability;
4212     struct user_action_cookie cookie;
4213     size_t sample_offset, actions_offset;
4214     int cookie_offset, n_output;
4215
4216     if (!ofproto->sflow || flow->in_port == OFPP_NONE) {
4217         return 0;
4218     }
4219
4220     if (odp_port == OVSP_NONE) {
4221         port_ifindex = 0;
4222         n_output = 0;
4223     } else {
4224         port_ifindex = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ofproto->sflow, odp_port);
4225         n_output = 1;
4226     }
4227
4228     sample_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE);
4229
4230     /* Number of packets out of UINT_MAX to sample. */
4231     probability = dpif_sflow_get_probability(ofproto->sflow);
4232     nl_msg_put_u32(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY, probability);
4233
4234     actions_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS);
4235
4236     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SFLOW;
4237     cookie.data = port_ifindex;
4238     cookie.n_output = n_output;
4239     cookie.vlan_tci = 0;
4240     cookie_offset = put_userspace_action(ofproto, odp_actions, flow, &cookie);
4241
4242     nl_msg_end_nested(odp_actions, actions_offset);
4243     nl_msg_end_nested(odp_actions, sample_offset);
4244     return cookie_offset;
4245 }
4246
4247 /* SAMPLE action must be first action in any given list of actions.
4248  * At this point we do not have all information required to build it. So try to
4249  * build sample action as complete as possible. */
4250 static void
4251 add_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
4252 {
4253     ctx->user_cookie_offset = compose_sflow_action(ctx->ofproto,
4254                                                    ctx->odp_actions,
4255                                                    &ctx->flow, OVSP_NONE);
4256     ctx->sflow_odp_port = 0;
4257     ctx->sflow_n_outputs = 0;
4258 }
4259
4260 /* Fix SAMPLE action according to data collected while composing ODP actions.
4261  * We need to fix SAMPLE actions OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS attribute, i.e. nested
4262  * USERSPACE action's user-cookie which is required for sflow. */
4263 static void
4264 fix_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
4265 {
4266     const struct flow *base = &ctx->base_flow;
4267     struct user_action_cookie *cookie;
4268
4269     if (!ctx->user_cookie_offset) {
4270         return;
4271     }
4272
4273     cookie = ofpbuf_at(ctx->odp_actions, ctx->user_cookie_offset,
4274                      sizeof(*cookie));
4275     assert(cookie != NULL);
4276     assert(cookie->type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW);
4277
4278     if (ctx->sflow_n_outputs) {
4279         cookie->data = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ctx->ofproto->sflow,
4280                                                     ctx->sflow_odp_port);
4281     }
4282     if (ctx->sflow_n_outputs >= 255) {
4283         cookie->n_output = 255;
4284     } else {
4285         cookie->n_output = ctx->sflow_n_outputs;
4286     }
4287     cookie->vlan_tci = base->vlan_tci;
4288 }
4289
4290 static void
4291 compose_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port,
4292                         bool check_stp)
4293 {
4294     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
4295     uint16_t odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofp_port);
4296     ovs_be16 flow_vlan_tci = ctx->flow.vlan_tci;
4297     uint8_t flow_nw_tos = ctx->flow.nw_tos;
4298     uint16_t out_port;
4299
4300     if (ofport) {
4301         struct priority_to_dscp *pdscp;
4302
4303         if (ofport->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FWD)
4304             || (check_stp && !stp_forward_in_state(ofport->stp_state))) {
4305             return;
4306         }
4307
4308         pdscp = get_priority(ofport, ctx->flow.skb_priority);
4309         if (pdscp) {
4310             ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
4311             ctx->flow.nw_tos |= pdscp->dscp;
4312         }
4313     } else {
4314         /* We may not have an ofport record for this port, but it doesn't hurt
4315          * to allow forwarding to it anyhow.  Maybe such a port will appear
4316          * later and we're pre-populating the flow table.  */
4317     }
4318
4319     out_port = vsp_realdev_to_vlandev(ctx->ofproto, odp_port,
4320                                       ctx->flow.vlan_tci);
4321     if (out_port != odp_port) {
4322         ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
4323     }
4324     commit_odp_actions(&ctx->flow, &ctx->base_flow, ctx->odp_actions);
4325     nl_msg_put_u32(ctx->odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, out_port);
4326
4327     ctx->sflow_odp_port = odp_port;
4328     ctx->sflow_n_outputs++;
4329     ctx->nf_output_iface = ofp_port;
4330     ctx->flow.vlan_tci = flow_vlan_tci;
4331     ctx->flow.nw_tos = flow_nw_tos;
4332 }
4333
4334 static void
4335 compose_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port)
4336 {
4337     compose_output_action__(ctx, ofp_port, true);
4338 }
4339
4340 static void
4341 xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4342                    uint16_t in_port, uint8_t table_id)
4343 {
4344     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
4345         struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
4346         struct rule_dpif *rule;
4347         uint16_t old_in_port;
4348         uint8_t old_table_id;
4349
4350         old_table_id = ctx->table_id;
4351         ctx->table_id = table_id;
4352
4353         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port. */
4354         old_in_port = ctx->flow.in_port;
4355         ctx->flow.in_port = in_port;
4356         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &ctx->flow, table_id);
4357
4358         /* Tag the flow. */
4359         if (table_id > 0 && table_id < N_TABLES) {
4360             struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
4361             if (table->other_table) {
4362                 ctx->tags |= (rule
4363                               ? rule->tag
4364                               : rule_calculate_tag(&ctx->flow,
4365                                                    &table->other_table->wc,
4366                                                    table->basis));
4367             }
4368         }
4369
4370         /* Restore the original input port.  Otherwise OFPP_NORMAL and
4371          * OFPP_IN_PORT will have surprising behavior. */
4372         ctx->flow.in_port = old_in_port;
4373
4374         if (ctx->resubmit_hook) {
4375             ctx->resubmit_hook(ctx, rule);
4376         }
4377
4378         if (rule) {
4379             struct rule_dpif *old_rule = ctx->rule;
4380
4381             ctx->recurse++;
4382             ctx->rule = rule;
4383             do_xlate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions, ctx);
4384             ctx->rule = old_rule;
4385             ctx->recurse--;
4386         }
4387
4388         ctx->table_id = old_table_id;
4389     } else {
4390         static struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
4391
4392         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "resubmit actions recursed over %d times",
4393                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
4394     }
4395 }
4396
4397 static void
4398 xlate_resubmit_table(struct action_xlate_ctx *ctx,
4399                      const struct nx_action_resubmit *nar)
4400 {
4401     uint16_t in_port;
4402     uint8_t table_id;
4403
4404     in_port = (nar->in_port == htons(OFPP_IN_PORT)
4405                ? ctx->flow.in_port
4406                : ntohs(nar->in_port));
4407     table_id = nar->table == 255 ? ctx->table_id : nar->table;
4408
4409     xlate_table_action(ctx, in_port, table_id);
4410 }
4411
4412 static void
4413 flood_packets(struct action_xlate_ctx *ctx, bool all)
4414 {
4415     struct ofport_dpif *ofport;
4416
4417     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ctx->ofproto->up.ports) {
4418         uint16_t ofp_port = ofport->up.ofp_port;
4419
4420         if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
4421             continue;
4422         }
4423
4424         if (all) {
4425             compose_output_action__(ctx, ofp_port, false);
4426         } else if (!(ofport->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FLOOD))) {
4427             compose_output_action(ctx, ofp_port);
4428         }
4429     }
4430
4431     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
4432 }
4433
4434 static void
4435 execute_controller_action(struct action_xlate_ctx *ctx, int len,
4436                           enum ofp_packet_in_reason reason)
4437 {
4438     struct ofputil_packet_in pin;
4439     struct ofpbuf *packet;
4440
4441     ctx->may_set_up_flow = false;
4442     if (!ctx->packet) {
4443         return;
4444     }
4445
4446     packet = ofpbuf_clone(ctx->packet);
4447
4448     if (packet->l2 && packet->l3) {
4449         struct eth_header *eh;
4450
4451         eth_pop_vlan(packet);
4452         eh = packet->l2;
4453         assert(eh->eth_type == ctx->flow.dl_type);
4454         memcpy(eh->eth_src, ctx->flow.dl_src, sizeof eh->eth_src);
4455         memcpy(eh->eth_dst, ctx->flow.dl_dst, sizeof eh->eth_dst);
4456
4457         if (ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
4458             eth_push_vlan(packet, ctx->flow.vlan_tci);
4459         }
4460
4461         if (packet->l4) {
4462             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
4463                 packet_set_ipv4(packet, ctx->flow.nw_src, ctx->flow.nw_dst,
4464                                 ctx->flow.nw_tos, ctx->flow.nw_ttl);
4465             }
4466
4467             if (packet->l7) {
4468                 if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_TCP) {
4469                     packet_set_tcp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
4470                                         ctx->flow.tp_dst);
4471                 } else if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_UDP) {
4472                     packet_set_udp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
4473                                         ctx->flow.tp_dst);
4474                 }
4475             }
4476         }
4477     }
4478
4479     pin.packet = packet->data;
4480     pin.packet_len = packet->size;
4481     pin.reason = reason;
4482     pin.table_id = ctx->table_id;
4483     pin.cookie = ctx->rule ? ctx->rule->up.flow_cookie : 0;
4484
4485     pin.buffer_id = 0;
4486     pin.send_len = len;
4487     pin.total_len = packet->size;
4488     flow_get_metadata(&ctx->flow, &pin.fmd);
4489
4490     connmgr_send_packet_in(ctx->ofproto->up.connmgr, &pin, &ctx->flow);
4491     ofpbuf_delete(packet);
4492 }
4493
4494 static bool
4495 compose_dec_ttl(struct action_xlate_ctx *ctx)
4496 {
4497     if (ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IP) &&
4498         ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
4499         return false;
4500     }
4501
4502     if (ctx->flow.nw_ttl > 1) {
4503         ctx->flow.nw_ttl--;
4504         return false;
4505     } else {
4506         execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL);
4507
4508         /* Stop processing for current table. */
4509         return true;
4510     }
4511 }
4512
4513 static void
4514 xlate_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx,
4515                       uint16_t port, uint16_t max_len)
4516 {
4517     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->nf_output_iface;
4518
4519     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
4520
4521     switch (port) {
4522     case OFPP_IN_PORT:
4523         compose_output_action(ctx, ctx->flow.in_port);
4524         break;
4525     case OFPP_TABLE:
4526         xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, ctx->table_id);
4527         break;
4528     case OFPP_NORMAL:
4529         xlate_normal(ctx);
4530         break;
4531     case OFPP_FLOOD:
4532         flood_packets(ctx,  false);
4533         break;
4534     case OFPP_ALL:
4535         flood_packets(ctx, true);
4536         break;
4537     case OFPP_CONTROLLER:
4538         execute_controller_action(ctx, max_len, OFPR_ACTION);
4539         break;
4540     case OFPP_LOCAL:
4541         compose_output_action(ctx, OFPP_LOCAL);
4542         break;
4543     case OFPP_NONE:
4544         break;
4545     default:
4546         if (port != ctx->flow.in_port) {
4547             compose_output_action(ctx, port);
4548         }
4549         break;
4550     }
4551
4552     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
4553         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
4554     } else if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
4555         ctx->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
4556     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
4557                ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
4558         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
4559     }
4560 }
4561
4562 static void
4563 xlate_output_reg_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4564                         const struct nx_action_output_reg *naor)
4565 {
4566     struct mf_subfield src;
4567     uint64_t ofp_port;
4568
4569     nxm_decode(&src, naor->src, naor->ofs_nbits);
4570     ofp_port = mf_get_subfield(&src, &ctx->flow);
4571
4572     if (ofp_port <= UINT16_MAX) {
4573         xlate_output_action__(ctx, ofp_port, ntohs(naor->max_len));
4574     }
4575 }
4576
4577 static void
4578 xlate_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4579                     const struct ofp_action_output *oao)
4580 {
4581     xlate_output_action__(ctx, ntohs(oao->port), ntohs(oao->max_len));
4582 }
4583
4584 static void
4585 xlate_enqueue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4586                      const struct ofp_action_enqueue *oae)
4587 {
4588     uint16_t ofp_port;
4589     uint32_t flow_priority, priority;
4590     int error;
4591
4592     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(oae->queue_id),
4593                                    &priority);
4594     if (error) {
4595         /* Fall back to ordinary output action. */
4596         xlate_output_action__(ctx, ntohs(oae->port), 0);
4597         return;
4598     }
4599
4600     /* Figure out datapath output port. */
4601     ofp_port = ntohs(oae->port);
4602     if (ofp_port == OFPP_IN_PORT) {
4603         ofp_port = ctx->flow.in_port;
4604     } else if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
4605         return;
4606     }
4607
4608     /* Add datapath actions. */
4609     flow_priority = ctx->flow.skb_priority;
4610     ctx->flow.skb_priority = priority;
4611     compose_output_action(ctx, ofp_port);
4612     ctx->flow.skb_priority = flow_priority;
4613
4614     /* Update NetFlow output port. */
4615     if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
4616         ctx->nf_output_iface = ofp_port;
4617     } else if (ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
4618         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
4619     }
4620 }
4621
4622 static void
4623 xlate_set_queue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4624                        const struct nx_action_set_queue *nasq)
4625 {
4626     uint32_t priority;
4627     int error;
4628
4629     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(nasq->queue_id),
4630                                    &priority);
4631     if (error) {
4632         /* Couldn't translate queue to a priority, so ignore.  A warning
4633          * has already been logged. */
4634         return;
4635     }
4636
4637     ctx->flow.skb_priority = priority;
4638 }
4639
4640 struct xlate_reg_state {
4641     ovs_be16 vlan_tci;
4642     ovs_be64 tun_id;
4643 };
4644
4645 static void
4646 xlate_autopath(struct action_xlate_ctx *ctx,
4647                const struct nx_action_autopath *naa)
4648 {
4649     uint16_t ofp_port = ntohl(naa->id);
4650     struct ofport_dpif *port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
4651
4652     if (!port || !port->bundle) {
4653         ofp_port = OFPP_NONE;
4654     } else if (port->bundle->bond) {
4655         /* Autopath does not support VLAN hashing. */
4656         struct ofport_dpif *slave = bond_choose_output_slave(
4657             port->bundle->bond, &ctx->flow, 0, &ctx->tags);
4658         if (slave) {
4659             ofp_port = slave->up.ofp_port;
4660         }
4661     }
4662     autopath_execute(naa, &ctx->flow, ofp_port);
4663 }
4664
4665 static bool
4666 slave_enabled_cb(uint16_t ofp_port, void *ofproto_)
4667 {
4668     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
4669     struct ofport_dpif *port;
4670
4671     switch (ofp_port) {
4672     case OFPP_IN_PORT:
4673     case OFPP_TABLE:
4674     case OFPP_NORMAL:
4675     case OFPP_FLOOD:
4676     case OFPP_ALL:
4677     case OFPP_NONE:
4678         return true;
4679     case OFPP_CONTROLLER: /* Not supported by the bundle action. */
4680         return false;
4681     default:
4682         port = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
4683         return port ? port->may_enable : false;
4684     }
4685 }
4686
4687 static void
4688 xlate_learn_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4689                    const struct nx_action_learn *learn)
4690 {
4691     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 1);
4692     struct ofputil_flow_mod fm;
4693     int error;
4694
4695     learn_execute(learn, &ctx->flow, &fm);
4696
4697     error = ofproto_flow_mod(&ctx->ofproto->up, &fm);
4698     if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4699         VLOG_WARN("learning action failed to modify flow table (%s)",
4700                   ofperr_get_name(error));
4701     }
4702
4703     free(fm.actions);
4704 }
4705
4706 static bool
4707 may_receive(const struct ofport_dpif *port, struct action_xlate_ctx *ctx)
4708 {
4709     if (port->up.opp.config & (eth_addr_equals(ctx->flow.dl_dst, eth_addr_stp)
4710                                ? htonl(OFPPC_NO_RECV_STP)
4711                                : htonl(OFPPC_NO_RECV))) {
4712         return false;
4713     }
4714
4715     /* Only drop packets here if both forwarding and learning are
4716      * disabled.  If just learning is enabled, we need to have
4717      * OFPP_NORMAL and the learning action have a look at the packet
4718      * before we can drop it. */
4719     if (!stp_forward_in_state(port->stp_state)
4720             && !stp_learn_in_state(port->stp_state)) {
4721         return false;
4722     }
4723
4724     return true;
4725 }
4726
4727 static void
4728 do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
4729                  struct action_xlate_ctx *ctx)
4730 {
4731     const struct ofport_dpif *port;
4732     const union ofp_action *ia;
4733     size_t left;
4734
4735     port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
4736     if (port && !may_receive(port, ctx)) {
4737         /* Drop this flow. */
4738         return;
4739     }
4740
4741     OFPUTIL_ACTION_FOR_EACH_UNSAFE (ia, left, in, n_in) {
4742         const struct ofp_action_dl_addr *oada;
4743         const struct nx_action_resubmit *nar;
4744         const struct nx_action_set_tunnel *nast;
4745         const struct nx_action_set_queue *nasq;
4746         const struct nx_action_multipath *nam;
4747         const struct nx_action_autopath *naa;
4748         const struct nx_action_bundle *nab;
4749         const struct nx_action_output_reg *naor;
4750         enum ofputil_action_code code;
4751         ovs_be64 tun_id;
4752
4753         if (ctx->exit) {
4754             break;
4755         }
4756
4757         code = ofputil_decode_action_unsafe(ia);
4758         switch (code) {
4759         case OFPUTIL_OFPAT_OUTPUT:
4760             xlate_output_action(ctx, &ia->output);
4761             break;
4762
4763         case OFPUTIL_OFPAT_SET_VLAN_VID:
4764             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
4765             ctx->flow.vlan_tci |= ia->vlan_vid.vlan_vid | htons(VLAN_CFI);
4766             break;
4767
4768         case OFPUTIL_OFPAT_SET_VLAN_PCP:
4769             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
4770             ctx->flow.vlan_tci |= htons(
4771                 (ia->vlan_pcp.vlan_pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
4772             break;
4773
4774         case OFPUTIL_OFPAT_STRIP_VLAN:
4775             ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
4776             break;
4777
4778         case OFPUTIL_OFPAT_SET_DL_SRC:
4779             oada = ((struct ofp_action_dl_addr *) ia);
4780             memcpy(ctx->flow.dl_src, oada->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
4781             break;
4782
4783         case OFPUTIL_OFPAT_SET_DL_DST:
4784             oada = ((struct ofp_action_dl_addr *) ia);
4785             memcpy(ctx->flow.dl_dst, oada->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
4786             break;
4787
4788         case OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_SRC:
4789             ctx->flow.nw_src = ia->nw_addr.nw_addr;
4790             break;
4791
4792         case OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_DST:
4793             ctx->flow.nw_dst = ia->nw_addr.nw_addr;
4794             break;
4795
4796         case OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_TOS:
4797             /* OpenFlow 1.0 only supports IPv4. */
4798             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
4799                 ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
4800                 ctx->flow.nw_tos |= ia->nw_tos.nw_tos & IP_DSCP_MASK;
4801             }
4802             break;
4803
4804         case OFPUTIL_OFPAT_SET_TP_SRC:
4805             ctx->flow.tp_src = ia->tp_port.tp_port;
4806             break;
4807
4808         case OFPUTIL_OFPAT_SET_TP_DST:
4809             ctx->flow.tp_dst = ia->tp_port.tp_port;
4810             break;
4811
4812         case OFPUTIL_OFPAT_ENQUEUE:
4813             xlate_enqueue_action(ctx, (const struct ofp_action_enqueue *) ia);
4814             break;
4815
4816         case OFPUTIL_NXAST_RESUBMIT:
4817             nar = (const struct nx_action_resubmit *) ia;
4818             xlate_table_action(ctx, ntohs(nar->in_port), ctx->table_id);
4819             break;
4820
4821         case OFPUTIL_NXAST_RESUBMIT_TABLE:
4822             xlate_resubmit_table(ctx, (const struct nx_action_resubmit *) ia);
4823             break;
4824
4825         case OFPUTIL_NXAST_SET_TUNNEL:
4826             nast = (const struct nx_action_set_tunnel *) ia;
4827             tun_id = htonll(ntohl(nast->tun_id));
4828             ctx->flow.tun_id = tun_id;
4829             break;
4830
4831         case OFPUTIL_NXAST_SET_QUEUE:
4832             nasq = (const struct nx_action_set_queue *) ia;
4833             xlate_set_queue_action(ctx, nasq);
4834             break;
4835
4836         case OFPUTIL_NXAST_POP_QUEUE:
4837             ctx->flow.skb_priority = ctx->orig_skb_priority;
4838             break;
4839
4840         case OFPUTIL_NXAST_REG_MOVE:
4841             nxm_execute_reg_move((const struct nx_action_reg_move *) ia,
4842                                  &ctx->flow);
4843             break;
4844
4845         case OFPUTIL_NXAST_REG_LOAD:
4846             nxm_execute_reg_load((const struct nx_action_reg_load *) ia,
4847                                  &ctx->flow);
4848             break;
4849
4850         case OFPUTIL_NXAST_NOTE:
4851             /* Nothing to do. */
4852             break;
4853
4854         case OFPUTIL_NXAST_SET_TUNNEL64:
4855             tun_id = ((const struct nx_action_set_tunnel64 *) ia)->tun_id;
4856             ctx->flow.tun_id = tun_id;
4857             break;
4858
4859         case OFPUTIL_NXAST_MULTIPATH:
4860             nam = (const struct nx_action_multipath *) ia;
4861             multipath_execute(nam, &ctx->flow);
4862             break;
4863
4864         case OFPUTIL_NXAST_AUTOPATH:
4865             naa = (const struct nx_action_autopath *) ia;
4866             xlate_autopath(ctx, naa);
4867             break;
4868
4869         case OFPUTIL_NXAST_BUNDLE:
4870             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
4871             nab = (const struct nx_action_bundle *) ia;
4872             xlate_output_action__(ctx, bundle_execute(nab, &ctx->flow,
4873                                                       slave_enabled_cb,
4874                                                       ctx->ofproto), 0);
4875             break;
4876
4877         case OFPUTIL_NXAST_BUNDLE_LOAD:
4878             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
4879             nab = (const struct nx_action_bundle *) ia;
4880             bundle_execute_load(nab, &ctx->flow, slave_enabled_cb,
4881                                 ctx->ofproto);
4882             break;
4883
4884         case OFPUTIL_NXAST_OUTPUT_REG:
4885             naor = (const struct nx_action_output_reg *) ia;
4886             xlate_output_reg_action(ctx, naor);
4887             break;
4888
4889         case OFPUTIL_NXAST_LEARN:
4890             ctx->has_learn = true;
4891             if (ctx->may_learn) {
4892                 xlate_learn_action(ctx, (const struct nx_action_learn *) ia);
4893             }
4894             break;
4895
4896         case OFPUTIL_NXAST_DEC_TTL:
4897             if (compose_dec_ttl(ctx)) {
4898                 goto out;
4899             }
4900             break;
4901
4902         case OFPUTIL_NXAST_EXIT:
4903             ctx->exit = true;
4904             break;
4905         }
4906     }
4907
4908 out:
4909     /* We've let OFPP_NORMAL and the learning action look at the packet,
4910      * so drop it now if forwarding is disabled. */
4911     if (port && !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
4912         ofpbuf_clear(ctx->odp_actions);
4913         add_sflow_action(ctx);
4914     }
4915 }
4916
4917 static void
4918 action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *ctx,
4919                       struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4920                       ovs_be16 initial_tci, struct rule_dpif *rule,
4921                       const struct ofpbuf *packet)
4922 {
4923     ctx->ofproto = ofproto;
4924     ctx->flow = *flow;
4925     ctx->base_flow = ctx->flow;
4926     ctx->base_flow.tun_id = 0;
4927     ctx->base_flow.vlan_tci = initial_tci;
4928     ctx->rule = rule;
4929     ctx->packet = packet;
4930     ctx->may_learn = packet != NULL;
4931     ctx->resubmit_hook = NULL;
4932 }
4933
4934 static struct ofpbuf *
4935 xlate_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
4936               const union ofp_action *in, size_t n_in)
4937 {
4938     struct flow orig_flow = ctx->flow;
4939
4940     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_xlate);
4941
4942     ctx->odp_actions = ofpbuf_new(512);
4943     ofpbuf_reserve(ctx->odp_actions, NL_A_U32_SIZE);
4944     ctx->tags = 0;
4945     ctx->may_set_up_flow = true;
4946     ctx->has_learn = false;
4947     ctx->has_normal = false;
4948     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
4949     ctx->mirrors = 0;
4950     ctx->recurse = 0;
4951     ctx->orig_skb_priority = ctx->flow.skb_priority;
4952     ctx->table_id = 0;
4953     ctx->exit = false;
4954
4955     if (ctx->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
4956         switch (ctx->ofproto->up.frag_handling) {
4957         case OFPC_FRAG_NORMAL:
4958             /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
4959             ctx->flow.tp_src = ctx->base_flow.tp_src = htons(0);
4960             ctx->flow.tp_dst = ctx->base_flow.tp_dst = htons(0);
4961             break;
4962
4963         case OFPC_FRAG_DROP:
4964             return ctx->odp_actions;
4965
4966         case OFPC_FRAG_REASM:
4967             NOT_REACHED();
4968
4969         case OFPC_FRAG_NX_MATCH:
4970             /* Nothing to do. */
4971             break;
4972
4973         case OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER:
4974             NOT_REACHED();
4975         }
4976     }
4977
4978     if (process_special(ctx->ofproto, &ctx->flow, ctx->packet)) {
4979         ctx->may_set_up_flow = false;
4980         return ctx->odp_actions;
4981     } else {
4982         add_sflow_action(ctx);
4983         do_xlate_actions(in, n_in, ctx);
4984
4985         if (!connmgr_may_set_up_flow(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
4986                                      ctx->odp_actions->data,
4987                                      ctx->odp_actions->size)) {
4988             ctx->may_set_up_flow = false;
4989             if (ctx->packet
4990                 && connmgr_msg_in_hook(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
4991                                        ctx->packet)) {
4992                 compose_output_action(ctx, OFPP_LOCAL);
4993             }
4994         }
4995         add_mirror_actions(ctx, &orig_flow);
4996         fix_sflow_action(ctx);
4997     }
4998
4999     return ctx->odp_actions;
5000 }
5001 \f
5002 /* OFPP_NORMAL implementation. */
5003
5004 static struct ofport_dpif *ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *);
5005
5006 /* Given 'vid', the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
5007  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), and 'in_bundle',
5008  * the bundle on which the packet was received, returns the VLAN to which the
5009  * packet belongs.
5010  *
5011  * Both 'vid' and the return value are in the range 0...4095. */
5012 static uint16_t
5013 input_vid_to_vlan(const struct ofbundle *in_bundle, uint16_t vid)
5014 {
5015     switch (in_bundle->vlan_mode) {
5016     case PORT_VLAN_ACCESS:
5017         return in_bundle->vlan;
5018         break;
5019
5020     case PORT_VLAN_TRUNK:
5021         return vid;
5022
5023     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5024     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5025         return vid ? vid : in_bundle->vlan;
5026
5027     default:
5028         NOT_REACHED();
5029     }
5030 }
5031
5032 /* Checks whether a packet with the given 'vid' may ingress on 'in_bundle'.
5033  * If so, returns true.  Otherwise, returns false and, if 'warn' is true, logs
5034  * a warning.
5035  *
5036  * 'vid' should be the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
5037  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), in the range
5038  * 0...4095. */
5039 static bool
5040 input_vid_is_valid(uint16_t vid, struct ofbundle *in_bundle, bool warn)
5041 {
5042     /* Allow any VID on the OFPP_NONE port. */
5043     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
5044         return true;
5045     }
5046
5047     switch (in_bundle->vlan_mode) {
5048     case PORT_VLAN_ACCESS:
5049         if (vid) {
5050             if (warn) {
5051                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5052                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
5053                              "packet received on port %s configured as VLAN "
5054                              "%"PRIu16" access port",
5055                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
5056                              in_bundle->name, in_bundle->vlan);
5057             }
5058             return false;
5059         }
5060         return true;
5061
5062     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5063     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5064         if (!vid) {
5065             /* Port must always carry its native VLAN. */
5066             return true;
5067         }
5068         /* Fall through. */
5069     case PORT_VLAN_TRUNK:
5070         if (!ofbundle_includes_vlan(in_bundle, vid)) {
5071             if (warn) {
5072                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5073                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" packet "
5074                              "received on port %s not configured for trunking "
5075                              "VLAN %"PRIu16,
5076                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
5077                              in_bundle->name, vid);
5078             }
5079             return false;
5080         }
5081         return true;
5082
5083     default:
5084         NOT_REACHED();
5085     }
5086
5087 }
5088
5089 /* Given 'vlan', the VLAN that a packet belongs to, and
5090  * 'out_bundle', a bundle on which the packet is to be output, returns the VID
5091  * that should be included in the 802.1Q header.  (If the return value is 0,
5092  * then the 802.1Q header should only be included in the packet if there is a
5093  * nonzero PCP.)
5094  *
5095  * Both 'vlan' and the return value are in the range 0...4095. */
5096 static uint16_t
5097 output_vlan_to_vid(const struct ofbundle *out_bundle, uint16_t vlan)
5098 {
5099     switch (out_bundle->vlan_mode) {
5100     case PORT_VLAN_ACCESS:
5101         return 0;
5102
5103     case PORT_VLAN_TRUNK:
5104     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5105         return vlan;
5106
5107     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5108         return vlan == out_bundle->vlan ? 0 : vlan;
5109
5110     default:
5111         NOT_REACHED();
5112     }
5113 }
5114
5115 static void
5116 output_normal(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct ofbundle *out_bundle,
5117               uint16_t vlan)
5118 {
5119     struct ofport_dpif *port;
5120     uint16_t vid;
5121     ovs_be16 tci, old_tci;
5122
5123     vid = output_vlan_to_vid(out_bundle, vlan);
5124     if (!out_bundle->bond) {
5125         port = ofbundle_get_a_port(out_bundle);
5126     } else {
5127         port = bond_choose_output_slave(out_bundle->bond, &ctx->flow,
5128                                         vid, &ctx->tags);
5129         if (!port) {
5130             /* No slaves enabled, so drop packet. */
5131             return;
5132         }
5133     }
5134
5135     old_tci = ctx->flow.vlan_tci;
5136     tci = htons(vid);
5137     if (tci || out_bundle->use_priority_tags) {
5138         tci |= ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_PCP_MASK);
5139         if (tci) {
5140             tci |= htons(VLAN_CFI);
5141         }
5142     }
5143     ctx->flow.vlan_tci = tci;
5144
5145     compose_output_action(ctx, port->up.ofp_port);
5146     ctx->flow.vlan_tci = old_tci;
5147 }
5148
5149 static int
5150 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
5151 {
5152     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
5153     return ffs(mask);
5154 }
5155
5156 static bool
5157 ofbundle_trunks_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
5158 {
5159     return (bundle->vlan_mode != PORT_VLAN_ACCESS
5160             && (!bundle->trunks || bitmap_is_set(bundle->trunks, vlan)));
5161 }
5162
5163 static bool
5164 ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
5165 {
5166     return vlan == bundle->vlan || ofbundle_trunks_vlan(bundle, vlan);
5167 }
5168
5169 /* Returns an arbitrary interface within 'bundle'. */
5170 static struct ofport_dpif *
5171 ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *bundle)
5172 {
5173     return CONTAINER_OF(list_front(&bundle->ports),
5174                         struct ofport_dpif, bundle_node);
5175 }
5176
5177 static bool
5178 vlan_is_mirrored(const struct ofmirror *m, int vlan)
5179 {
5180     return !m->vlans || bitmap_is_set(m->vlans, vlan);
5181 }
5182
5183 /* Returns true if a packet with Ethernet destination MAC 'dst' may be mirrored
5184  * to a VLAN.  In general most packets may be mirrored but we want to drop
5185  * protocols that may confuse switches. */
5186 static bool
5187 eth_dst_may_rspan(const uint8_t dst[ETH_ADDR_LEN])
5188 {
5189     /* If you change this function's behavior, please update corresponding
5190      * documentation in vswitch.xml at the same time. */
5191     if (dst[0] != 0x01) {
5192         /* All the currently banned MACs happen to start with 01 currently, so
5193          * this is a quick way to eliminate most of the good ones. */
5194     } else {
5195         if (eth_addr_is_reserved(dst)) {
5196             /* Drop STP, IEEE pause frames, and other reserved protocols
5197              * (01-80-c2-00-00-0x). */
5198             return false;
5199         }
5200
5201         if (dst[0] == 0x01 && dst[1] == 0x00 && dst[2] == 0x0c) {
5202             /* Cisco OUI. */
5203             if ((dst[3] & 0xfe) == 0xcc &&
5204                 (dst[4] & 0xfe) == 0xcc &&
5205                 (dst[5] & 0xfe) == 0xcc) {
5206                 /* Drop the following protocols plus others following the same
5207                    pattern:
5208
5209                    CDP, VTP, DTP, PAgP  (01-00-0c-cc-cc-cc)
5210                    Spanning Tree PVSTP+ (01-00-0c-cc-cc-cd)
5211                    STP Uplink Fast      (01-00-0c-cd-cd-cd) */
5212                 return false;
5213             }
5214
5215             if (!(dst[3] | dst[4] | dst[5])) {
5216                 /* Drop Inter Switch Link packets (01-00-0c-00-00-00). */
5217                 return false;
5218             }
5219         }
5220     }
5221     return true;
5222 }
5223
5224 static void
5225 add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct flow *orig_flow)
5226 {
5227     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
5228     mirror_mask_t mirrors;
5229     struct ofbundle *in_bundle;
5230     uint16_t vlan;
5231     uint16_t vid;
5232     const struct nlattr *a;
5233     size_t left;
5234
5235     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, orig_flow->in_port,
5236                                     ctx->packet != NULL);
5237     if (!in_bundle) {
5238         return;
5239     }
5240     mirrors = in_bundle->src_mirrors;
5241
5242     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
5243     if (in_bundle->mirror_out) {
5244         if (ctx->packet != NULL) {
5245             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5246             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
5247                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
5248                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5249         }
5250         return;
5251     }
5252
5253     /* Check VLAN. */
5254     vid = vlan_tci_to_vid(orig_flow->vlan_tci);
5255     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
5256         return;
5257     }
5258     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
5259
5260     /* Look at the output ports to check for destination selections. */
5261
5262     NL_ATTR_FOR_EACH (a, left, ctx->odp_actions->data,
5263                       ctx->odp_actions->size) {
5264         enum ovs_action_attr type = nl_attr_type(a);
5265         struct ofport_dpif *ofport;
5266
5267         if (type != OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT) {
5268             continue;
5269         }
5270
5271         ofport = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
5272         if (ofport && ofport->bundle) {
5273             mirrors |= ofport->bundle->dst_mirrors;
5274         }
5275     }
5276
5277     if (!mirrors) {
5278         return;
5279     }
5280
5281     /* Restore the original packet before adding the mirror actions. */
5282     ctx->flow = *orig_flow;
5283
5284     while (mirrors) {
5285         struct ofmirror *m;
5286
5287         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5288
5289         if (!vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
5290             mirrors &= mirrors - 1;
5291             continue;
5292         }
5293
5294         mirrors &= ~m->dup_mirrors;
5295         ctx->mirrors |= m->dup_mirrors;
5296         if (m->out) {
5297             output_normal(ctx, m->out, vlan);
5298         } else if (eth_dst_may_rspan(orig_flow->dl_dst)
5299                    && vlan != m->out_vlan) {
5300             struct ofbundle *bundle;
5301
5302             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
5303                 if (ofbundle_includes_vlan(bundle, m->out_vlan)
5304                     && !bundle->mirror_out) {
5305                     output_normal(ctx, bundle, m->out_vlan);
5306                 }
5307             }
5308         }
5309     }
5310 }
5311
5312 static void
5313 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
5314                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
5315 {
5316     if (!mirrors) {
5317         return;
5318     }
5319
5320     for (; mirrors; mirrors &= mirrors - 1) {
5321         struct ofmirror *m;
5322
5323         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5324
5325         if (!m) {
5326             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
5327              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
5328              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
5329              * mirror list before reaching here, but doing that would
5330              * not properly account the traffic stats we've currently
5331              * accumulated for previous mirror configuration. */
5332             continue;
5333         }
5334
5335         m->packet_count += packets;
5336         m->byte_count += bytes;
5337     }
5338 }
5339
5340 /* A VM broadcasts a gratuitous ARP to indicate that it has resumed after
5341  * migration.  Older Citrix-patched Linux DomU used gratuitous ARP replies to
5342  * indicate this; newer upstream kernels use gratuitous ARP requests. */
5343 static bool
5344 is_gratuitous_arp(const struct flow *flow)
5345 {
5346     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
5347             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
5348             && (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
5349                 || (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST
5350                     && flow->nw_src == flow->nw_dst)));
5351 }
5352
5353 static void
5354 update_learning_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
5355                       const struct flow *flow, int vlan,
5356                       struct ofbundle *in_bundle)
5357 {
5358     struct mac_entry *mac;
5359
5360     /* Don't learn the OFPP_NONE port. */
5361     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
5362         return;
5363     }
5364
5365     if (!mac_learning_may_learn(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan)) {
5366         return;
5367     }
5368
5369     mac = mac_learning_insert(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan);
5370     if (is_gratuitous_arp(flow)) {
5371         /* We don't want to learn from gratuitous ARP packets that are
5372          * reflected back over bond slaves so we lock the learning table. */
5373         if (!in_bundle->bond) {
5374             mac_entry_set_grat_arp_lock(mac);
5375         } else if (mac_entry_is_grat_arp_locked(mac)) {
5376             return;
5377         }
5378     }
5379
5380     if (mac_entry_is_new(mac) || mac->port.p != in_bundle) {
5381         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
5382          * so keep the rate limit relatively high. */
5383         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
5384         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
5385                     "on port %s in VLAN %d",
5386                     ofproto->up.name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
5387                     in_bundle->name, vlan);
5388
5389         mac->port.p = in_bundle;
5390         tag_set_add(&ofproto->revalidate_set,
5391                     mac_learning_changed(ofproto->ml, mac));
5392     }
5393 }
5394
5395 static struct ofbundle *
5396 lookup_input_bundle(struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t in_port, bool warn)
5397 {
5398     struct ofport_dpif *ofport;
5399
5400     /* Special-case OFPP_NONE, which a controller may use as the ingress
5401      * port for traffic that it is sourcing. */
5402     if (in_port == OFPP_NONE) {
5403         return &ofpp_none_bundle;
5404     }
5405
5406     /* Find the port and bundle for the received packet. */
5407     ofport = get_ofp_port(ofproto, in_port);
5408     if (ofport && ofport->bundle) {
5409         return ofport->bundle;
5410     }
5411
5412     /* Odd.  A few possible reasons here:
5413      *
5414      * - We deleted a port but there are still a few packets queued up
5415      *   from it.
5416      *
5417      * - Someone externally added a port (e.g. "ovs-dpctl add-if") that
5418      *   we don't know about.
5419      *
5420      * - The ofproto client didn't configure the port as part of a bundle.
5421      */
5422     if (warn) {
5423         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5424
5425         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
5426                      "port %"PRIu16, ofproto->up.name, in_port);
5427     }
5428     return NULL;
5429 }
5430
5431 /* Determines whether packets in 'flow' within 'ofproto' should be forwarded or
5432  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
5433  * dropped.
5434  *
5435  * 'in_port' must be the ofport_dpif that corresponds to flow->in_port.
5436  * 'in_port' must be part of a bundle (e.g. in_port->bundle must be nonnull).
5437  *
5438  * 'vlan' must be the VLAN that corresponds to flow->vlan_tci on 'in_port', as
5439  * returned by input_vid_to_vlan().  It must be a valid VLAN for 'in_port', as
5440  * checked by input_vid_is_valid().
5441  *
5442  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
5443  * so in one special case.
5444  */
5445 static bool
5446 is_admissible(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5447               struct ofport_dpif *in_port, uint16_t vlan, tag_type *tags)
5448 {
5449     struct ofbundle *in_bundle = in_port->bundle;
5450
5451     /* Drop frames for reserved multicast addresses
5452      * only if forward_bpdu option is absent. */
5453     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst) && !ofproto->up.forward_bpdu) {
5454         return false;
5455     }
5456
5457     if (in_bundle->bond) {
5458         struct mac_entry *mac;
5459
5460         switch (bond_check_admissibility(in_bundle->bond, in_port,
5461                                          flow->dl_dst, tags)) {
5462         case BV_ACCEPT:
5463             break;
5464
5465         case BV_DROP:
5466             return false;
5467
5468         case BV_DROP_IF_MOVED:
5469             mac = mac_learning_lookup(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan, NULL);
5470             if (mac && mac->port.p != in_bundle &&
5471                 (!is_gratuitous_arp(flow)
5472                  || mac_entry_is_grat_arp_locked(mac))) {
5473                 return false;
5474             }
5475             break;
5476         }
5477     }
5478
5479     return true;
5480 }
5481
5482 static void
5483 xlate_normal(struct action_xlate_ctx *ctx)
5484 {
5485     struct ofport_dpif *in_port;
5486     struct ofbundle *in_bundle;
5487     struct mac_entry *mac;
5488     uint16_t vlan;
5489     uint16_t vid;
5490
5491     ctx->has_normal = true;
5492
5493     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port,
5494                                   ctx->packet != NULL);
5495     if (!in_bundle) {
5496         return;
5497     }
5498
5499     /* We know 'in_port' exists unless it is "ofpp_none_bundle",
5500      * since lookup_input_bundle() succeeded. */
5501     in_port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
5502
5503     /* Drop malformed frames. */
5504     if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_VLAN) &&
5505         !(ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI))) {
5506         if (ctx->packet != NULL) {
5507             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5508             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet with partial "
5509                          "VLAN tag received on port %s",
5510                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5511         }
5512         return;
5513     }
5514
5515     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
5516     if (in_bundle->mirror_out) {
5517         if (ctx->packet != NULL) {
5518             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5519             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
5520                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
5521                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5522         }
5523         return;
5524     }
5525
5526     /* Check VLAN. */
5527     vid = vlan_tci_to_vid(ctx->flow.vlan_tci);
5528     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
5529         return;
5530     }
5531     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
5532
5533     /* Check other admissibility requirements. */
5534     if (in_port &&
5535          !is_admissible(ctx->ofproto, &ctx->flow, in_port, vlan, &ctx->tags)) {
5536         return;
5537     }
5538
5539     /* Learn source MAC. */
5540     if (ctx->may_learn) {
5541         update_learning_table(ctx->ofproto, &ctx->flow, vlan, in_bundle);
5542     }
5543
5544     /* Determine output bundle. */
5545     mac = mac_learning_lookup(ctx->ofproto->ml, ctx->flow.dl_dst, vlan,
5546                               &ctx->tags);
5547     if (mac) {
5548         if (mac->port.p != in_bundle) {
5549             output_normal(ctx, mac->port.p, vlan);
5550         }
5551     } else {
5552         struct ofbundle *bundle;
5553
5554         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ctx->ofproto->bundles) {
5555             if (bundle != in_bundle
5556                 && ofbundle_includes_vlan(bundle, vlan)
5557                 && bundle->floodable
5558                 && !bundle->mirror_out) {
5559                 output_normal(ctx, bundle, vlan);
5560             }
5561         }
5562         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
5563     }
5564 }
5565 \f
5566 /* Optimized flow revalidation.
5567  *
5568  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
5569  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
5570  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
5571  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
5572  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
5573  * doesn't change very often.
5574  *
5575  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
5576  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
5577  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
5578  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
5579  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
5580  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
5581  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
5582  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
5583  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
5584  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
5585  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
5586
5587 /* Calculates the tag to use for 'flow' and wildcards 'wc' when it is inserted
5588  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
5589 static uint32_t
5590 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wc,
5591                    uint32_t secret)
5592 {
5593     if (flow_wildcards_is_catchall(wc)) {
5594         return 0;
5595     } else {
5596         struct flow tag_flow = *flow;
5597         flow_zero_wildcards(&tag_flow, wc);
5598         return tag_create_deterministic(flow_hash(&tag_flow, secret));
5599     }
5600 }
5601
5602 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
5603  * taggability of that table.
5604  *
5605  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
5606  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
5607  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
5608  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
5609  * different wildcards to be created with the same address, then this function
5610  * will incorrectly skip revalidation. */
5611 static void
5612 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
5613 {
5614     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
5615     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
5616     struct cls_table *catchall, *other;
5617     struct cls_table *t;
5618
5619     catchall = other = NULL;
5620
5621     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
5622     case 0:
5623         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
5624          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
5625          * yet. */
5626         break;
5627
5628     case 1:
5629     case 2:
5630         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
5631             if (cls_table_is_catchall(t)) {
5632                 catchall = t;
5633             } else if (!other) {
5634                 other = t;
5635             } else {
5636                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
5637                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
5638                 other = NULL;
5639             }
5640         }
5641         break;
5642
5643     default:
5644         /* Can't tag this table. */
5645         break;
5646     }
5647
5648     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
5649         table->catchall_table = catchall;
5650         table->other_table = other;
5651         ofproto->need_revalidate = true;
5652     }
5653 }
5654
5655 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
5656  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
5657  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
5658  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
5659  *
5660  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
5661  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
5662 static void
5663 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
5664 {
5665     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5666
5667     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
5668
5669     if (!ofproto->need_revalidate) {
5670         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
5671
5672         if (table->other_table && rule->tag) {
5673             tag_set_add(&ofproto->revalidate_set, rule->tag);
5674         } else {
5675             ofproto->need_revalidate = true;
5676         }
5677     }
5678 }
5679 \f
5680 static bool
5681 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
5682                   enum ofp_config_flags frag_handling)
5683 {
5684     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5685
5686     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
5687         ofproto->need_revalidate = true;
5688         return true;
5689     } else {
5690         return false;
5691     }
5692 }
5693
5694 static enum ofperr
5695 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
5696            const struct flow *flow,
5697            const union ofp_action *ofp_actions, size_t n_ofp_actions)
5698 {
5699     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5700     enum ofperr error;
5701
5702     if (flow->in_port >= ofproto->max_ports && flow->in_port < OFPP_MAX) {
5703         return OFPERR_NXBRC_BAD_IN_PORT;
5704     }
5705
5706     error = validate_actions(ofp_actions, n_ofp_actions, flow,
5707                              ofproto->max_ports);
5708     if (!error) {
5709         struct odputil_keybuf keybuf;
5710         struct ofpbuf *odp_actions;
5711         struct ofproto_push push;
5712         struct ofpbuf key;
5713
5714         ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5715         odp_flow_key_from_flow(&key, flow);
5716
5717         action_xlate_ctx_init(&push.ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci, NULL,
5718                               packet);
5719
5720         /* Ensure that resubmits in 'ofp_actions' get accounted to their
5721          * matching rules. */
5722         push.packets = 1;
5723         push.bytes = packet->size;
5724         push.used = time_msec();
5725         push.ctx.resubmit_hook = push_resubmit;
5726
5727         odp_actions = xlate_actions(&push.ctx, ofp_actions, n_ofp_actions);
5728         dpif_execute(ofproto->dpif, key.data, key.size,
5729                      odp_actions->data, odp_actions->size, packet);
5730         ofpbuf_delete(odp_actions);
5731     }
5732     return error;
5733 }
5734 \f
5735 /* NetFlow. */
5736
5737 static int
5738 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
5739             const struct netflow_options *netflow_options)
5740 {
5741     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5742
5743     if (netflow_options) {
5744         if (!ofproto->netflow) {
5745             ofproto->netflow = netflow_create();
5746         }
5747         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
5748     } else {
5749         netflow_destroy(ofproto->netflow);
5750         ofproto->netflow = NULL;
5751         return 0;
5752     }
5753 }
5754
5755 static void
5756 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
5757                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
5758 {
5759     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5760
5761     dpif_get_netflow_ids(ofproto->dpif, engine_type, engine_id);
5762 }
5763
5764 static void
5765 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
5766 {
5767     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
5768         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
5769         struct subfacet *subfacet;
5770         struct ofexpired expired;
5771
5772         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5773             if (subfacet->installed) {
5774                 struct dpif_flow_stats stats;
5775
5776                 subfacet_install(subfacet, subfacet->actions,
5777                                  subfacet->actions_len, &stats);
5778                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5779             }
5780         }
5781
5782         expired.flow = facet->flow;
5783         expired.packet_count = facet->packet_count;
5784         expired.byte_count = facet->byte_count;
5785         expired.used = facet->used;
5786         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
5787     }
5788 }
5789
5790 static void
5791 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
5792 {
5793     struct facet *facet;
5794
5795     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
5796         send_active_timeout(ofproto, facet);
5797     }
5798 }
5799 \f
5800 static struct ofproto_dpif *
5801 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
5802 {
5803     struct ofproto_dpif *ofproto;
5804
5805     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
5806                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
5807         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
5808             return ofproto;
5809         }
5810     }
5811     return NULL;
5812 }
5813
5814 static void
5815 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
5816                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5817 {
5818     struct ofproto_dpif *ofproto;
5819
5820     if (argc > 1) {
5821         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5822         if (!ofproto) {
5823             unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
5824             return;
5825         }
5826         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
5827     } else {
5828         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5829             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
5830         }
5831     }
5832
5833     unixctl_command_reply(conn, 200, "table successfully flushed");
5834 }
5835
5836 static void
5837 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
5838                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5839 {
5840     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5841     const struct ofproto_dpif *ofproto;
5842     const struct mac_entry *e;
5843
5844     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5845     if (!ofproto) {
5846         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
5847         return;
5848     }
5849
5850     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
5851     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
5852         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
5853         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
5854                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
5855                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
5856     }
5857     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
5858     ds_destroy(&ds);
5859 }
5860
5861 struct ofproto_trace {
5862     struct action_xlate_ctx ctx;
5863     struct flow flow;
5864     struct ds *result;
5865 };
5866
5867 static void
5868 trace_format_rule(struct ds *result, uint8_t table_id, int level,
5869                   const struct rule_dpif *rule)
5870 {
5871     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5872     if (!rule) {
5873         ds_put_cstr(result, "No match\n");
5874         return;
5875     }
5876
5877     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
5878                   table_id, ntohll(rule->up.flow_cookie));
5879     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
5880     ds_put_char(result, '\n');
5881
5882     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5883     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
5884     ofp_print_actions(result, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
5885     ds_put_char(result, '\n');
5886 }
5887
5888 static void
5889 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
5890                  struct ofproto_trace *trace)
5891 {
5892     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5893     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5894     if (flow_equal(&trace->ctx.flow, &trace->flow)) {
5895         ds_put_cstr(result, "unchanged");
5896     } else {
5897         flow_format(result, &trace->ctx.flow);
5898         trace->flow = trace->ctx.flow;
5899     }
5900     ds_put_char(result, '\n');
5901 }
5902
5903 static void
5904 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
5905                   struct ofproto_trace *trace)
5906 {
5907     size_t i;
5908
5909     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5910     ds_put_format(result, "%s:", title);
5911     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
5912         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
5913     }
5914     ds_put_char(result, '\n');
5915 }
5916
5917 static void
5918 trace_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
5919 {
5920     struct ofproto_trace *trace = CONTAINER_OF(ctx, struct ofproto_trace, ctx);
5921     struct ds *result = trace->result;
5922
5923     ds_put_char(result, '\n');
5924     trace_format_flow(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
5925     trace_format_regs(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
5926     trace_format_rule(result, ctx->table_id, ctx->recurse + 1, rule);
5927 }
5928
5929 static void
5930 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
5931                       void *aux OVS_UNUSED)
5932 {
5933     const char *dpname = argv[1];
5934     struct ofproto_dpif *ofproto;
5935     struct ofpbuf odp_key;
5936     struct ofpbuf *packet;
5937     struct rule_dpif *rule;
5938     ovs_be16 initial_tci;
5939     struct ds result;
5940     struct flow flow;
5941     char *s;
5942
5943     packet = NULL;
5944     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
5945     ds_init(&result);
5946
5947     ofproto = ofproto_dpif_lookup(dpname);
5948     if (!ofproto) {
5949         unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown ofproto (use ofproto/list "
5950                               "for help)");
5951         goto exit;
5952     }
5953     if (argc == 3 || (argc == 4 && !strcmp(argv[3], "-generate"))) {
5954         /* ofproto/trace dpname flow [-generate] */
5955         const char *flow_s = argv[2];
5956         const char *generate_s = argv[3];
5957         int error;
5958
5959         /* Convert string to datapath key. */
5960         ofpbuf_init(&odp_key, 0);
5961         error = odp_flow_key_from_string(flow_s, NULL, &odp_key);
5962         if (error) {
5963             unixctl_command_reply(conn, 501, "Bad flow syntax");
5964             goto exit;
5965         }
5966
5967         /* Convert odp_key to flow. */
5968         error = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto, odp_key.data,
5969                                               odp_key.size, &flow,
5970                                               &initial_tci, NULL);
5971         if (error == ODP_FIT_ERROR) {
5972             unixctl_command_reply(conn, 501, "Invalid flow");
5973             goto exit;
5974         }
5975
5976         /* Generate a packet, if requested. */
5977         if (generate_s) {
5978             packet = ofpbuf_new(0);
5979             flow_compose(packet, &flow);
5980         }
5981     } else if (argc == 6) {
5982         /* ofproto/trace dpname priority tun_id in_port packet */
5983         const char *priority_s = argv[2];
5984         const char *tun_id_s = argv[3];
5985         const char *in_port_s = argv[4];
5986         const char *packet_s = argv[5];
5987         uint16_t in_port = ofp_port_to_odp_port(atoi(in_port_s));
5988         ovs_be64 tun_id = htonll(strtoull(tun_id_s, NULL, 0));
5989         uint32_t priority = atoi(priority_s);
5990         const char *msg;
5991
5992         msg = eth_from_hex(packet_s, &packet);
5993         if (msg) {
5994             unixctl_command_reply(conn, 501, msg);
5995             goto exit;
5996         }
5997
5998         ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
5999         s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
6000         ds_put_cstr(&result, s);
6001         free(s);
6002
6003         flow_extract(packet, priority, tun_id, in_port, &flow);
6004         initial_tci = flow.vlan_tci;
6005     } else {
6006         unixctl_command_reply(conn, 501, "Bad command syntax");
6007         goto exit;
6008     }
6009
6010     ds_put_cstr(&result, "Flow: ");
6011     flow_format(&result, &flow);
6012     ds_put_char(&result, '\n');
6013
6014     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &flow, 0);
6015     trace_format_rule(&result, 0, 0, rule);
6016     if (rule) {
6017         struct ofproto_trace trace;
6018         struct ofpbuf *odp_actions;
6019
6020         trace.result = &result;
6021         trace.flow = flow;
6022         action_xlate_ctx_init(&trace.ctx, ofproto, &flow, initial_tci,
6023                               rule, packet);
6024         trace.ctx.resubmit_hook = trace_resubmit;
6025         odp_actions = xlate_actions(&trace.ctx,
6026                                     rule->up.actions, rule->up.n_actions);
6027
6028         ds_put_char(&result, '\n');
6029         trace_format_flow(&result, 0, "Final flow", &trace);
6030         ds_put_cstr(&result, "Datapath actions: ");
6031         format_odp_actions(&result, odp_actions->data, odp_actions->size);
6032         ofpbuf_delete(odp_actions);
6033
6034         if (!trace.ctx.may_set_up_flow) {
6035             if (packet) {
6036                 ds_put_cstr(&result, "\nThis flow is not cachable.");
6037             } else {
6038                 ds_put_cstr(&result, "\nThe datapath actions are incomplete--"
6039                             "for complete actions, please supply a packet.");
6040             }
6041         }
6042     }
6043
6044     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&result));
6045
6046 exit:
6047     ds_destroy(&result);
6048     ofpbuf_delete(packet);
6049     ofpbuf_uninit(&odp_key);
6050 }
6051
6052 static void
6053 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6054                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6055 {
6056     clogged = true;
6057     unixctl_command_reply(conn, 200, NULL);
6058 }
6059
6060 static void
6061 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6062                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6063 {
6064     clogged = false;
6065     unixctl_command_reply(conn, 200, NULL);
6066 }
6067
6068 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
6069  * 'reply' describing the results. */
6070 static void
6071 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
6072 {
6073     struct facet *facet;
6074     int errors;
6075
6076     errors = 0;
6077     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
6078         if (!facet_check_consistency(facet)) {
6079             errors++;
6080         }
6081     }
6082     if (errors) {
6083         ofproto->need_revalidate = true;
6084     }
6085
6086     if (errors) {
6087         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
6088                       ofproto->up.name, errors);
6089     } else {
6090         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
6091     }
6092 }
6093
6094 static void
6095 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
6096                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
6097 {
6098     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6099     struct ofproto_dpif *ofproto;
6100
6101     if (argc > 1) {
6102         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6103         if (!ofproto) {
6104             unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown ofproto (use "
6105                                   "ofproto/list for help)");
6106             return;
6107         }
6108         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6109     } else {
6110         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6111             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6112         }
6113     }
6114
6115     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&reply));
6116     ds_destroy(&reply);
6117 }
6118
6119 static void
6120 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
6121 {
6122     static bool registered;
6123     if (registered) {
6124         return;
6125     }
6126     registered = true;
6127
6128     unixctl_command_register(
6129         "ofproto/trace",
6130         "bridge {tun_id in_port packet | odp_flow [-generate]}",
6131         2, 5, ofproto_unixctl_trace, NULL);
6132     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
6133                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
6134     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
6135                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
6136     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
6137                              ofproto_dpif_clog, NULL);
6138     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
6139                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
6140     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
6141                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
6142 }
6143 \f
6144 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
6145  *
6146  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
6147  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
6148  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
6149  * widespread use, we will delete these interfaces. */
6150
6151 static int
6152 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6153 {
6154     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
6155     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
6156
6157     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
6158         && vid == ofport->vlandev_vid) {
6159         return 0;
6160     }
6161
6162     ofproto->need_revalidate = true;
6163
6164     if (ofport->realdev_ofp_port) {
6165         vsp_remove(ofport);
6166     }
6167     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
6168         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
6169          * themselves be part of a bundle. */
6170         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
6171     }
6172
6173     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6174     ofport->vlandev_vid = vid;
6175
6176     if (realdev_ofp_port) {
6177         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
6178     }
6179
6180     return 0;
6181 }
6182
6183 static uint32_t
6184 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6185 {
6186     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
6187 }
6188
6189 static uint32_t
6190 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6191                        uint32_t realdev_odp_port, ovs_be16 vlan_tci)
6192 {
6193     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
6194         uint16_t realdev_ofp_port = odp_port_to_ofp_port(realdev_odp_port);
6195         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
6196         const struct vlan_splinter *vsp;
6197
6198         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
6199                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
6200                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
6201             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
6202                 && vsp->vid == vid) {
6203                 return ofp_port_to_odp_port(vsp->vlandev_ofp_port);
6204             }
6205         }
6206     }
6207     return realdev_odp_port;
6208 }
6209
6210 static struct vlan_splinter *
6211 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
6212 {
6213     struct vlan_splinter *vsp;
6214
6215     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
6216                              &ofproto->vlandev_map) {
6217         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
6218             return vsp;
6219         }
6220     }
6221
6222     return NULL;
6223 }
6224
6225 static uint16_t
6226 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6227                    uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
6228 {
6229     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
6230         const struct vlan_splinter *vsp;
6231
6232         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
6233         if (vsp) {
6234             if (vid) {
6235                 *vid = vsp->vid;
6236             }
6237             return vsp->realdev_ofp_port;
6238         }
6239     }
6240     return 0;
6241 }
6242
6243 static void
6244 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
6245 {
6246     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6247     struct vlan_splinter *vsp;
6248
6249     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
6250     if (vsp) {
6251         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
6252         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
6253         free(vsp);
6254
6255         port->realdev_ofp_port = 0;
6256     } else {
6257         VLOG_ERR("missing vlan device record");
6258     }
6259 }
6260
6261 static void
6262 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6263 {
6264     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6265
6266     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
6267         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
6268             == realdev_ofp_port)) {
6269         struct vlan_splinter *vsp;
6270
6271         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
6272         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
6273                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
6274         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
6275                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
6276         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6277         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
6278         vsp->vid = vid;
6279
6280         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6281     } else {
6282         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
6283     }
6284 }
6285 \f
6286 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
6287     enumerate_types,
6288     enumerate_names,
6289     del,
6290     alloc,
6291     construct,
6292     destruct,
6293     dealloc,
6294     run,
6295     run_fast,
6296     wait,
6297     flush,
6298     get_features,
6299     get_tables,
6300     port_alloc,
6301     port_construct,
6302     port_destruct,
6303     port_dealloc,
6304     port_modified,
6305     port_reconfigured,
6306     port_query_by_name,
6307     port_add,
6308     port_del,
6309     port_get_stats,
6310     port_dump_start,
6311     port_dump_next,
6312     port_dump_done,
6313     port_poll,
6314     port_poll_wait,
6315     port_is_lacp_current,
6316     NULL,                       /* rule_choose_table */
6317     rule_alloc,
6318     rule_construct,
6319     rule_destruct,
6320     rule_dealloc,
6321     rule_get_stats,
6322     rule_execute,
6323     rule_modify_actions,
6324     set_frag_handling,
6325     packet_out,
6326     set_netflow,
6327     get_netflow_ids,
6328     set_sflow,
6329     set_cfm,
6330     get_cfm_fault,
6331     get_cfm_remote_mpids,
6332     set_stp,
6333     get_stp_status,
6334     set_stp_port,
6335     get_stp_port_status,
6336     set_queues,
6337     bundle_set,
6338     bundle_remove,
6339     mirror_set,
6340     mirror_get_stats,
6341     set_flood_vlans,
6342     is_mirror_output_bundle,
6343     forward_bpdu_changed,
6344     set_realdev,
6345 };