odp-util: Make slow_path_reasons mutually exclusive.
[cascardo/ovs.git] / ofproto / ofproto-dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
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 "bond.h"
24 #include "bundle.h"
25 #include "byte-order.h"
26 #include "connmgr.h"
27 #include "coverage.h"
28 #include "cfm.h"
29 #include "dpif.h"
30 #include "dynamic-string.h"
31 #include "fail-open.h"
32 #include "hmapx.h"
33 #include "lacp.h"
34 #include "learn.h"
35 #include "mac-learning.h"
36 #include "meta-flow.h"
37 #include "multipath.h"
38 #include "netdev-vport.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-actions.h"
46 #include "ofp-parse.h"
47 #include "ofp-print.h"
48 #include "ofproto-dpif-governor.h"
49 #include "ofproto-dpif-ipfix.h"
50 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
51 #include "poll-loop.h"
52 #include "simap.h"
53 #include "smap.h"
54 #include "timer.h"
55 #include "tunnel.h"
56 #include "unaligned.h"
57 #include "unixctl.h"
58 #include "vlan-bitmap.h"
59 #include "vlog.h"
60
61 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
62
63 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
64 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_xlate);
65 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
66 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
67 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
68 COVERAGE_DEFINE(facet_suppress);
69
70 /* Maximum depth of flow table recursion (due to resubmit actions) in a
71  * flow translation. */
72 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 64
73
74 /* Number of implemented OpenFlow tables. */
75 enum { N_TABLES = 255 };
76 enum { TBL_INTERNAL = N_TABLES - 1 };    /* Used for internal hidden rules. */
77 BUILD_ASSERT_DECL(N_TABLES >= 2 && N_TABLES <= 255);
78
79 struct ofport_dpif;
80 struct ofproto_dpif;
81 struct flow_miss;
82 struct facet;
83
84 struct rule_dpif {
85     struct rule up;
86
87     /* These statistics:
88      *
89      *   - Do include packets and bytes from facets that have been deleted or
90      *     whose own statistics have been folded into the rule.
91      *
92      *   - Do include packets and bytes sent "by hand" that were accounted to
93      *     the rule without any facet being involved (this is a rare corner
94      *     case in rule_execute()).
95      *
96      *   - Do not include packet or bytes that can be obtained from any facet's
97      *     packet_count or byte_count member or that can be obtained from the
98      *     datapath by, e.g., dpif_flow_get() for any subfacet.
99      */
100     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
101     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
102
103     tag_type tag;                /* Caches rule_calculate_tag() result. */
104
105     struct list facets;          /* List of "struct facet"s. */
106 };
107
108 static struct rule_dpif *rule_dpif_cast(const struct rule *rule)
109 {
110     return rule ? CONTAINER_OF(rule, struct rule_dpif, up) : NULL;
111 }
112
113 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
114                                           const struct flow *);
115 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup__(struct ofproto_dpif *,
116                                             const struct flow *,
117                                             uint8_t table);
118 static struct rule_dpif *rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto,
119                                              const struct flow *flow);
120
121 static void rule_credit_stats(struct rule_dpif *,
122                               const struct dpif_flow_stats *);
123 static void flow_push_stats(struct facet *, const struct dpif_flow_stats *);
124 static tag_type rule_calculate_tag(const struct flow *,
125                                    const struct minimask *, uint32_t basis);
126 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
127
128 #define MAX_MIRRORS 32
129 typedef uint32_t mirror_mask_t;
130 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
131 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
132 struct ofmirror {
133     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
134     size_t idx;                 /* In ofproto's "mirrors" array. */
135     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
136     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
137
138     /* Selection criteria. */
139     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
140     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
141     unsigned long *vlans;       /* Bitmap of chosen VLANs, NULL selects all. */
142
143     /* Output (exactly one of out == NULL and out_vlan == -1 is true). */
144     struct ofbundle *out;       /* Output port or NULL. */
145     int out_vlan;               /* Output VLAN or -1. */
146     mirror_mask_t dup_mirrors;  /* Bitmap of mirrors with the same output. */
147
148     /* Counters. */
149     int64_t packet_count;       /* Number of packets sent. */
150     int64_t byte_count;         /* Number of bytes sent. */
151 };
152
153 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
154 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
155                                 mirror_mask_t mirrors,
156                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
157
158 struct ofbundle {
159     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "bundles" hmap. */
160     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
161     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
162     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
163
164     /* Configuration. */
165     struct list ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
166     enum port_vlan_mode vlan_mode; /* VLAN mode */
167     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
168     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1.
169                                  * NULL if all VLANs are trunked. */
170     struct lacp *lacp;          /* LACP if LACP is enabled, otherwise NULL. */
171     struct bond *bond;          /* Nonnull iff more than one port. */
172     bool use_priority_tags;     /* Use 802.1p tag for frames in VLAN 0? */
173
174     /* Status. */
175     bool floodable;          /* True if no port has OFPUTIL_PC_NO_FLOOD set. */
176
177     /* Port mirroring info. */
178     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
179     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
180     mirror_mask_t mirror_out;   /* Mirrors that output to this bundle. */
181 };
182
183 static void bundle_remove(struct ofport *);
184 static void bundle_update(struct ofbundle *);
185 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
186 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
187 static void bundle_run(struct ofbundle *);
188 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
189 static struct ofbundle *lookup_input_bundle(const struct ofproto_dpif *,
190                                             uint16_t in_port, bool warn,
191                                             struct ofport_dpif **in_ofportp);
192
193 /* A controller may use OFPP_NONE as the ingress port to indicate that
194  * it did not arrive on a "real" port.  'ofpp_none_bundle' exists for
195  * when an input bundle is needed for validation (e.g., mirroring or
196  * OFPP_NORMAL processing).  It is not connected to an 'ofproto' or have
197  * any 'port' structs, so care must be taken when dealing with it. */
198 static struct ofbundle ofpp_none_bundle = {
199     .name      = "OFPP_NONE",
200     .vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK
201 };
202
203 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
204 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
205 static int set_stp_port(struct ofport *,
206                         const struct ofproto_port_stp_settings *);
207
208 static bool ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *, uint16_t vlan);
209
210 struct action_xlate_ctx {
211 /* action_xlate_ctx_init() initializes these members. */
212
213     /* The ofproto. */
214     struct ofproto_dpif *ofproto;
215
216     /* Flow to which the OpenFlow actions apply.  xlate_actions() will modify
217      * this flow when actions change header fields. */
218     struct flow flow;
219
220     /* stack for the push and pop actions.
221      * Each stack element is of the type "union mf_subvalue". */
222     struct ofpbuf stack;
223     union mf_subvalue init_stack[1024 / sizeof(union mf_subvalue)];
224
225     /* The packet corresponding to 'flow', or a null pointer if we are
226      * revalidating without a packet to refer to. */
227     const struct ofpbuf *packet;
228
229     /* Should OFPP_NORMAL update the MAC learning table?  Should "learn"
230      * actions update the flow table?
231      *
232      * We want to update these tables if we are actually processing a packet,
233      * or if we are accounting for packets that the datapath has processed, but
234      * not if we are just revalidating. */
235     bool may_learn;
236
237     /* The rule that we are currently translating, or NULL. */
238     struct rule_dpif *rule;
239
240     /* Union of the set of TCP flags seen so far in this flow.  (Used only by
241      * NXAST_FIN_TIMEOUT.  Set to zero to avoid updating updating rules'
242      * timeouts.) */
243     uint8_t tcp_flags;
244
245     /* If nonnull, flow translation calls this function just before executing a
246      * resubmit or OFPP_TABLE action.  In addition, disables logging of traces
247      * when the recursion depth is exceeded.
248      *
249      * 'rule' is the rule being submitted into.  It will be null if the
250      * resubmit or OFPP_TABLE action didn't find a matching rule.
251      *
252      * This is normally null so the client has to set it manually after
253      * calling action_xlate_ctx_init(). */
254     void (*resubmit_hook)(struct action_xlate_ctx *, struct rule_dpif *rule);
255
256     /* If nonnull, flow translation calls this function to report some
257      * significant decision, e.g. to explain why OFPP_NORMAL translation
258      * dropped a packet. */
259     void (*report_hook)(struct action_xlate_ctx *, const char *s);
260
261     /* If nonnull, flow translation credits the specified statistics to each
262      * rule reached through a resubmit or OFPP_TABLE action.
263      *
264      * This is normally null so the client has to set it manually after
265      * calling action_xlate_ctx_init(). */
266     const struct dpif_flow_stats *resubmit_stats;
267
268 /* xlate_actions() initializes and uses these members.  The client might want
269  * to look at them after it returns. */
270
271     struct ofpbuf *odp_actions; /* Datapath actions. */
272     tag_type tags;              /* Tags associated with actions. */
273     enum slow_path_reason slow; /* 0 if fast path may be used. */
274     bool has_learn;             /* Actions include NXAST_LEARN? */
275     bool has_normal;            /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
276     bool has_fin_timeout;       /* Actions include NXAST_FIN_TIMEOUT? */
277     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
278     mirror_mask_t mirrors;      /* Bitmap of associated mirrors. */
279
280 /* xlate_actions() initializes and uses these members, but the client has no
281  * reason to look at them. */
282
283     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
284     bool max_resubmit_trigger;  /* Recursed too deeply during translation. */
285     struct flow base_flow;      /* Flow at the last commit. */
286     uint32_t orig_skb_priority; /* Priority when packet arrived. */
287     uint8_t table_id;           /* OpenFlow table ID where flow was found. */
288     uint32_t sflow_n_outputs;   /* Number of output ports. */
289     uint32_t sflow_odp_port;    /* Output port for composing sFlow action. */
290     uint16_t user_cookie_offset;/* Used for user_action_cookie fixup. */
291     bool exit;                  /* No further actions should be processed. */
292 };
293
294 /* Initial values of fields of the packet that may be changed during
295  * flow processing and needed later. */
296 struct initial_vals {
297    /* This is the value of vlan_tci in the packet as actually received from
298     * dpif.  This is the same as the facet's flow.vlan_tci unless the packet
299     * was received via a VLAN splinter.  In that case, this value is 0
300     * (because the packet as actually received from the dpif had no 802.1Q
301     * tag) but the facet's flow.vlan_tci is set to the VLAN that the splinter
302     * represents.
303     *
304     * This member should be removed when the VLAN splinters feature is no
305     * longer needed. */
306     ovs_be16 vlan_tci;
307
308     /* If received on a tunnel, the IP TOS value of the tunnel. */
309     uint8_t tunnel_ip_tos;
310 };
311
312 static void action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *,
313                                   struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
314                                   const struct initial_vals *initial_vals,
315                                   struct rule_dpif *,
316                                   uint8_t tcp_flags, const struct ofpbuf *);
317 static void xlate_actions(struct action_xlate_ctx *,
318                           const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len,
319                           struct ofpbuf *odp_actions);
320 static void xlate_actions_for_side_effects(struct action_xlate_ctx *,
321                                            const struct ofpact *ofpacts,
322                                            size_t ofpacts_len);
323 static void xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *, uint16_t in_port,
324                                uint8_t table_id, bool may_packet_in);
325
326 static size_t put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *,
327                                    struct ofpbuf *odp_actions,
328                                    const struct flow *,
329                                    const union user_action_cookie *,
330                                    const size_t);
331
332 static void compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
333                               enum slow_path_reason,
334                               uint64_t *stub, size_t stub_size,
335                               const struct nlattr **actionsp,
336                               size_t *actions_lenp);
337
338 static void xlate_report(struct action_xlate_ctx *ctx, const char *s);
339
340 /* A subfacet (see "struct subfacet" below) has three possible installation
341  * states:
342  *
343  *   - SF_NOT_INSTALLED: Not installed in the datapath.  This will only be the
344  *     case just after the subfacet is created, just before the subfacet is
345  *     destroyed, or if the datapath returns an error when we try to install a
346  *     subfacet.
347  *
348  *   - SF_FAST_PATH: The subfacet's actions are installed in the datapath.
349  *
350  *   - SF_SLOW_PATH: An action that sends every packet for the subfacet through
351  *     ofproto_dpif is installed in the datapath.
352  */
353 enum subfacet_path {
354     SF_NOT_INSTALLED,           /* No datapath flow for this subfacet. */
355     SF_FAST_PATH,               /* Full actions are installed. */
356     SF_SLOW_PATH,               /* Send-to-userspace action is installed. */
357 };
358
359 static const char *subfacet_path_to_string(enum subfacet_path);
360
361 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
362  *
363  * See also the large comment on struct facet. */
364 struct subfacet {
365     /* Owners. */
366     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
367     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
368     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
369
370     enum odp_key_fitness key_fitness;
371     struct nlattr *key;
372     int key_len;
373
374     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
375     long long int created;      /* Time created. */
376
377     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
378     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
379
380     /* Datapath actions.
381      *
382      * These should be essentially identical for every subfacet in a facet, but
383      * may differ in trivial ways due to VLAN splinters. */
384     size_t actions_len;         /* Number of bytes in actions[]. */
385     struct nlattr *actions;     /* Datapath actions. */
386
387     enum slow_path_reason slow; /* 0 if fast path may be used. */
388     enum subfacet_path path;    /* Installed in datapath? */
389
390     /* Initial values of the packet that may be needed later. */
391     struct initial_vals initial_vals;
392
393     /* Datapath port the packet arrived on.  This is needed to remove
394      * flows for ports that are no longer part of the bridge.  Since the
395      * flow definition only has the OpenFlow port number and the port is
396      * no longer part of the bridge, we can't determine the datapath port
397      * number needed to delete the flow from the datapath. */
398     uint32_t odp_in_port;
399 };
400
401 #define SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH 50
402
403 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, struct flow_miss *miss,
404                                         long long int now);
405 static struct subfacet *subfacet_find(struct ofproto_dpif *,
406                                       const struct nlattr *key, size_t key_len,
407                                       uint32_t key_hash);
408 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
409 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
410 static void subfacet_destroy_batch(struct ofproto_dpif *,
411                                    struct subfacet **, int n);
412 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
413                                     struct dpif_flow_stats *);
414 static void subfacet_update_time(struct subfacet *, long long int used);
415 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
416                                   const struct dpif_flow_stats *);
417 static void subfacet_make_actions(struct subfacet *,
418                                   const struct ofpbuf *packet);
419 static int subfacet_install(struct subfacet *,
420                             const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
421                             struct dpif_flow_stats *, enum slow_path_reason);
422 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
423
424 static enum subfacet_path subfacet_want_path(enum slow_path_reason);
425
426 /* An exact-match instantiation of an OpenFlow flow.
427  *
428  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
429  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.  Each
430  * subfacet tracks the datapath's idea of the exact-match flow equivalent to
431  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and Open
432  * vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there is exactly
433  * one subfacet per facet.  If the dpif implementation supports more-specific
434  * flow matching than userspace, however, a facet can have more than one
435  * subfacet, each of which corresponds to some distinction in flow that
436  * userspace simply doesn't understand.
437  *
438  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at least
439  * one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
440 struct facet {
441     /* Owners. */
442     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
443     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
444     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
445
446     /* Owned data. */
447     struct list subfacets;
448     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
449
450     /* Key. */
451     struct flow flow;
452
453     /* These statistics:
454      *
455      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
456      *     dpif_execute().
457      *
458      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
459      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
460      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
461      *
462      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
463      *     datapath for any existing subfacet.
464      */
465     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
466     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
467
468     /* Resubmit statistics. */
469     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
470     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
471     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
472
473     /* Accounting. */
474     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
475     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
476     uint8_t tcp_flags;           /* TCP flags seen for this 'rule'. */
477
478     /* Properties of datapath actions.
479      *
480      * Every subfacet has its own actions because actions can differ slightly
481      * between splintered and non-splintered subfacets due to the VLAN tag
482      * being initially different (present vs. absent).  All of them have these
483      * properties in common so we just store one copy of them here. */
484     bool has_learn;              /* Actions include NXAST_LEARN? */
485     bool has_normal;             /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
486     bool has_fin_timeout;        /* Actions include NXAST_FIN_TIMEOUT? */
487     tag_type tags;               /* Tags that would require revalidation. */
488     mirror_mask_t mirrors;       /* Bitmap of dependent mirrors. */
489
490     /* Storage for a single subfacet, to reduce malloc() time and space
491      * overhead.  (A facet always has at least one subfacet and in the common
492      * case has exactly one subfacet.  However, 'one_subfacet' may not
493      * always be valid, since it could have been removed after newer
494      * subfacets were pushed onto the 'subfacets' list.) */
495     struct subfacet one_subfacet;
496
497     long long int learn_rl;      /* Rate limiter for facet_learn(). */
498 };
499
500 static struct facet *facet_create(struct rule_dpif *,
501                                   const struct flow *, uint32_t hash);
502 static void facet_remove(struct facet *);
503 static void facet_free(struct facet *);
504
505 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *,
506                                 const struct flow *, uint32_t hash);
507 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
508                                         const struct flow *, uint32_t hash);
509 static bool facet_revalidate(struct facet *);
510 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
511
512 static void facet_flush_stats(struct facet *);
513
514 static void facet_update_time(struct facet *, long long int used);
515 static void facet_reset_counters(struct facet *);
516 static void facet_push_stats(struct facet *);
517 static void facet_learn(struct facet *);
518 static void facet_account(struct facet *);
519 static void push_all_stats(void);
520
521 static struct subfacet *facet_get_subfacet(struct facet *);
522
523 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
524
525 struct ofport_dpif {
526     struct hmap_node odp_port_node; /* In dpif_backer's "odp_to_ofport_map". */
527     struct ofport up;
528
529     uint32_t odp_port;
530     struct ofbundle *bundle;    /* Bundle that contains this port, if any. */
531     struct list bundle_node;    /* In struct ofbundle's "ports" list. */
532     struct cfm *cfm;            /* Connectivity Fault Management, if any. */
533     tag_type tag;               /* Tag associated with this port. */
534     bool may_enable;            /* May be enabled in bonds. */
535     long long int carrier_seq;  /* Carrier status changes. */
536     struct tnl_port *tnl_port;  /* Tunnel handle, or null. */
537
538     /* Spanning tree. */
539     struct stp_port *stp_port;  /* Spanning Tree Protocol, if any. */
540     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_DISABLED if STP not in use. */
541     long long int stp_state_entered;
542
543     struct hmap priorities;     /* Map of attached 'priority_to_dscp's. */
544
545     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
546      *
547      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
548      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
549      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
550      * widespread use, we will delete these interfaces. */
551     uint16_t realdev_ofp_port;
552     int vlandev_vid;
553 };
554
555 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
556  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
557  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
558 struct priority_to_dscp {
559     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
560     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
561
562     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
563 };
564
565 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
566  *
567  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
568  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
569  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
570  * widespread use, we will delete these interfaces. */
571 struct vlan_splinter {
572     struct hmap_node realdev_vid_node;
573     struct hmap_node vlandev_node;
574     uint16_t realdev_ofp_port;
575     uint16_t vlandev_ofp_port;
576     int vid;
577 };
578
579 static uint32_t vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *,
580                                        uint32_t realdev, ovs_be16 vlan_tci);
581 static bool vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *, struct flow *);
582 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
583 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
584
585 static uint32_t ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *,
586                                      uint16_t ofp_port);
587 static uint16_t odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
588                                      uint32_t odp_port);
589
590 static struct ofport_dpif *
591 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
592 {
593     ovs_assert(ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
594     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
595 }
596
597 static void port_run(struct ofport_dpif *);
598 static void port_run_fast(struct ofport_dpif *);
599 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
600 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
601 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
602 static void run_fast_rl(void);
603
604 struct dpif_completion {
605     struct list list_node;
606     struct ofoperation *op;
607 };
608
609 /* Extra information about a classifier table.
610  * Currently used just for optimized flow revalidation. */
611 struct table_dpif {
612     /* If either of these is nonnull, then this table has a form that allows
613      * flows to be tagged to avoid revalidating most flows for the most common
614      * kinds of flow table changes. */
615     struct cls_table *catchall_table; /* Table that wildcards all fields. */
616     struct cls_table *other_table;    /* Table with any other wildcard set. */
617     uint32_t basis;                   /* Keeps each table's tags separate. */
618 };
619
620 /* Reasons that we might need to revalidate every facet, and corresponding
621  * coverage counters.
622  *
623  * A value of 0 means that there is no need to revalidate.
624  *
625  * It would be nice to have some cleaner way to integrate with coverage
626  * counters, but with only a few reasons I guess this is good enough for
627  * now. */
628 enum revalidate_reason {
629     REV_RECONFIGURE = 1,       /* Switch configuration changed. */
630     REV_STP,                   /* Spanning tree protocol port status change. */
631     REV_PORT_TOGGLED,          /* Port enabled or disabled by CFM, LACP, ...*/
632     REV_FLOW_TABLE,            /* Flow table changed. */
633     REV_INCONSISTENCY          /* Facet self-check failed. */
634 };
635 COVERAGE_DEFINE(rev_reconfigure);
636 COVERAGE_DEFINE(rev_stp);
637 COVERAGE_DEFINE(rev_port_toggled);
638 COVERAGE_DEFINE(rev_flow_table);
639 COVERAGE_DEFINE(rev_inconsistency);
640
641 /* Drop keys are odp flow keys which have drop flows installed in the kernel.
642  * These are datapath flows which have no associated ofproto, if they did we
643  * would use facets. */
644 struct drop_key {
645     struct hmap_node hmap_node;
646     struct nlattr *key;
647     size_t key_len;
648 };
649
650 /* All datapaths of a given type share a single dpif backer instance. */
651 struct dpif_backer {
652     char *type;
653     int refcount;
654     struct dpif *dpif;
655     struct timer next_expiration;
656     struct hmap odp_to_ofport_map; /* ODP port to ofport mapping. */
657
658     struct simap tnl_backers;      /* Set of dpif ports backing tunnels. */
659
660     /* Facet revalidation flags applying to facets which use this backer. */
661     enum revalidate_reason need_revalidate; /* Revalidate every facet. */
662     struct tag_set revalidate_set; /* Revalidate only matching facets. */
663
664     struct hmap drop_keys; /* Set of dropped odp keys. */
665 };
666
667 /* All existing ofproto_backer instances, indexed by ofproto->up.type. */
668 static struct shash all_dpif_backers = SHASH_INITIALIZER(&all_dpif_backers);
669
670 static void drop_key_clear(struct dpif_backer *);
671 static struct ofport_dpif *
672 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *, uint32_t odp_port);
673
674 static void dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto,
675                                         uint64_t delta);
676 struct avg_subfacet_rates {
677     double add_rate;     /* Moving average of new flows created per minute. */
678     double del_rate;     /* Moving average of flows deleted per minute. */
679 };
680 static void show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
681                           const struct avg_subfacet_rates *rates);
682 static void exp_mavg(double *avg, int base, double new);
683
684 struct ofproto_dpif {
685     struct hmap_node all_ofproto_dpifs_node; /* In 'all_ofproto_dpifs'. */
686     struct ofproto up;
687     struct dpif_backer *backer;
688
689     /* Special OpenFlow rules. */
690     struct rule_dpif *miss_rule; /* Sends flow table misses to controller. */
691     struct rule_dpif *no_packet_in_rule; /* Drops flow table misses. */
692
693     /* Statistics. */
694     uint64_t n_matches;
695
696     /* Bridging. */
697     struct netflow *netflow;
698     struct dpif_sflow *sflow;
699     struct dpif_ipfix *ipfix;
700     struct hmap bundles;        /* Contains "struct ofbundle"s. */
701     struct mac_learning *ml;
702     struct ofmirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
703     bool has_mirrors;
704     bool has_bonded_bundles;
705
706     /* Facets. */
707     struct hmap facets;
708     struct hmap subfacets;
709     struct governor *governor;
710     long long int consistency_rl;
711
712     /* Revalidation. */
713     struct table_dpif tables[N_TABLES];
714
715     /* Support for debugging async flow mods. */
716     struct list completions;
717
718     bool has_bundle_action; /* True when the first bundle action appears. */
719     struct netdev_stats stats; /* To account packets generated and consumed in
720                                 * userspace. */
721
722     /* Spanning tree. */
723     struct stp *stp;
724     long long int stp_last_tick;
725
726     /* VLAN splinters. */
727     struct hmap realdev_vid_map; /* (realdev,vid) -> vlandev. */
728     struct hmap vlandev_map;     /* vlandev -> (realdev,vid). */
729
730     /* Ports. */
731     struct sset ports;             /* Set of standard port names. */
732     struct sset ghost_ports;       /* Ports with no datapath port. */
733     struct sset port_poll_set;     /* Queued names for port_poll() reply. */
734     int port_poll_errno;           /* Last errno for port_poll() reply. */
735
736     /* Per ofproto's dpif stats. */
737     uint64_t n_hit;
738     uint64_t n_missed;
739
740     /* Subfacet statistics.
741      *
742      * These keep track of the total number of subfacets added and deleted and
743      * flow life span.  They are useful for computing the flow rates stats
744      * exposed via "ovs-appctl dpif/show".  The goal is to learn about
745      * traffic patterns in ways that we can use later to improve Open vSwitch
746      * performance in new situations.  */
747     long long int created;         /* Time when it is created. */
748     unsigned int max_n_subfacet;   /* Maximum number of flows */
749
750     /* The average number of subfacets... */
751     struct avg_subfacet_rates hourly; /* ...over the last hour. */
752     struct avg_subfacet_rates daily;  /* ...over the last day. */
753     long long int last_minute;        /* Last time 'hourly' was updated. */
754
755     /* Number of subfacets added or deleted since 'last_minute'. */
756     unsigned int subfacet_add_count;
757     unsigned int subfacet_del_count;
758
759     /* Number of subfacets added or deleted from 'created' to 'last_minute.' */
760     unsigned long long int total_subfacet_add_count;
761     unsigned long long int total_subfacet_del_count;
762
763     /* Sum of the number of milliseconds that each subfacet existed,
764      * over the subfacets that have been added and then later deleted. */
765     unsigned long long int total_subfacet_life_span;
766
767     /* Incremented by the number of currently existing subfacets, each
768      * time we pull statistics from the kernel. */
769     unsigned long long int total_subfacet_count;
770
771     /* Number of times we pull statistics from the kernel. */
772     unsigned long long int n_update_stats;
773 };
774 static unsigned long long int avg_subfacet_life_span(
775                                         const struct ofproto_dpif *);
776 static double avg_subfacet_count(const struct ofproto_dpif *ofproto);
777 static void update_moving_averages(struct ofproto_dpif *ofproto);
778 static void dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto,
779                                         uint64_t delta);
780 static void update_max_subfacet_count(struct ofproto_dpif *ofproto);
781
782 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
783  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
784 static bool clogged;
785
786 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
787 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
788
789 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
790
791 static struct ofproto_dpif *
792 ofproto_dpif_cast(const struct ofproto *ofproto)
793 {
794     ovs_assert(ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
795     return CONTAINER_OF(ofproto, struct ofproto_dpif, up);
796 }
797
798 static struct ofport_dpif *get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
799                                         uint16_t ofp_port);
800 static struct ofport_dpif *get_odp_port(const struct ofproto_dpif *,
801                                         uint32_t odp_port);
802 static void ofproto_trace(struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
803                           const struct ofpbuf *,
804                           const struct initial_vals *, struct ds *);
805
806 /* Packet processing. */
807 static void update_learning_table(struct ofproto_dpif *,
808                                   const struct flow *, int vlan,
809                                   struct ofbundle *);
810 /* Upcalls. */
811 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
812 static int handle_upcalls(struct dpif_backer *, unsigned int max_batch);
813
814 /* Flow expiration. */
815 static int expire(struct dpif_backer *);
816
817 /* NetFlow. */
818 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
819
820 /* Utilities. */
821 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
822 static size_t compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *,
823                                    struct ofpbuf *odp_actions,
824                                    const struct flow *, uint32_t odp_port);
825 static void compose_ipfix_action(const struct ofproto_dpif *,
826                                  struct ofpbuf *odp_actions,
827                                  const struct flow *);
828 static void add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
829                                const struct flow *flow);
830 /* Global variables. */
831 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
832
833 /* Initial mappings of port to bridge mappings. */
834 static struct shash init_ofp_ports = SHASH_INITIALIZER(&init_ofp_ports);
835 \f
836 /* Factory functions. */
837
838 static void
839 init(const struct shash *iface_hints)
840 {
841     struct shash_node *node;
842
843     /* Make a local copy, since we don't own 'iface_hints' elements. */
844     SHASH_FOR_EACH(node, iface_hints) {
845         const struct iface_hint *orig_hint = node->data;
846         struct iface_hint *new_hint = xmalloc(sizeof *new_hint);
847
848         new_hint->br_name = xstrdup(orig_hint->br_name);
849         new_hint->br_type = xstrdup(orig_hint->br_type);
850         new_hint->ofp_port = orig_hint->ofp_port;
851
852         shash_add(&init_ofp_ports, node->name, new_hint);
853     }
854 }
855
856 static void
857 enumerate_types(struct sset *types)
858 {
859     dp_enumerate_types(types);
860 }
861
862 static int
863 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
864 {
865     struct ofproto_dpif *ofproto;
866
867     sset_clear(names);
868     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
869         if (strcmp(type, ofproto->up.type)) {
870             continue;
871         }
872         sset_add(names, ofproto->up.name);
873     }
874
875     return 0;
876 }
877
878 static int
879 del(const char *type, const char *name)
880 {
881     struct dpif *dpif;
882     int error;
883
884     error = dpif_open(name, type, &dpif);
885     if (!error) {
886         error = dpif_delete(dpif);
887         dpif_close(dpif);
888     }
889     return error;
890 }
891 \f
892 static const char *
893 port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
894 {
895     return dpif_port_open_type(datapath_type, port_type);
896 }
897
898 /* Type functions. */
899
900 static struct ofproto_dpif *
901 lookup_ofproto_dpif_by_port_name(const char *name)
902 {
903     struct ofproto_dpif *ofproto;
904
905     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
906         if (sset_contains(&ofproto->ports, name)) {
907             return ofproto;
908         }
909     }
910
911     return NULL;
912 }
913
914 static int
915 type_run(const char *type)
916 {
917     static long long int push_timer = LLONG_MIN;
918     struct dpif_backer *backer;
919     char *devname;
920     int error;
921
922     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
923     if (!backer) {
924         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
925          * created on demand. */
926         return 0;
927     }
928
929     dpif_run(backer->dpif);
930
931     /* The most natural place to push facet statistics is when they're pulled
932      * from the datapath.  However, when there are many flows in the datapath,
933      * this expensive operation can occur so frequently, that it reduces our
934      * ability to quickly set up flows.  To reduce the cost, we push statistics
935      * here instead. */
936     if (time_msec() > push_timer) {
937         push_timer = time_msec() + 2000;
938         push_all_stats();
939     }
940
941     if (backer->need_revalidate
942         || !tag_set_is_empty(&backer->revalidate_set)) {
943         struct tag_set revalidate_set = backer->revalidate_set;
944         bool need_revalidate = backer->need_revalidate;
945         struct ofproto_dpif *ofproto;
946         struct simap_node *node;
947         struct simap tmp_backers;
948
949         /* Handle tunnel garbage collection. */
950         simap_init(&tmp_backers);
951         simap_swap(&backer->tnl_backers, &tmp_backers);
952
953         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
954             struct ofport_dpif *iter;
955
956             if (backer != ofproto->backer) {
957                 continue;
958             }
959
960             HMAP_FOR_EACH (iter, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
961                 const char *dp_port;
962
963                 if (!iter->tnl_port) {
964                     continue;
965                 }
966
967                 dp_port = netdev_vport_get_dpif_port(iter->up.netdev);
968                 node = simap_find(&tmp_backers, dp_port);
969                 if (node) {
970                     simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, node->data);
971                     simap_delete(&tmp_backers, node);
972                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
973                 } else {
974                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
975                     if (!node) {
976                         uint32_t odp_port = UINT32_MAX;
977
978                         if (!dpif_port_add(backer->dpif, iter->up.netdev,
979                                            &odp_port)) {
980                             simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, odp_port);
981                             node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
982                         }
983                     }
984                 }
985
986                 iter->odp_port = node ? node->data : OVSP_NONE;
987                 if (tnl_port_reconfigure(&iter->up, iter->odp_port,
988                                          &iter->tnl_port)) {
989                     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
990                 }
991             }
992         }
993
994         SIMAP_FOR_EACH (node, &tmp_backers) {
995             dpif_port_del(backer->dpif, node->data);
996         }
997         simap_destroy(&tmp_backers);
998
999         switch (backer->need_revalidate) {
1000         case REV_RECONFIGURE:   COVERAGE_INC(rev_reconfigure);   break;
1001         case REV_STP:           COVERAGE_INC(rev_stp);           break;
1002         case REV_PORT_TOGGLED:  COVERAGE_INC(rev_port_toggled);  break;
1003         case REV_FLOW_TABLE:    COVERAGE_INC(rev_flow_table);    break;
1004         case REV_INCONSISTENCY: COVERAGE_INC(rev_inconsistency); break;
1005         }
1006
1007         if (backer->need_revalidate) {
1008             /* Clear the drop_keys in case we should now be accepting some
1009              * formerly dropped flows. */
1010             drop_key_clear(backer);
1011         }
1012
1013         /* Clear the revalidation flags. */
1014         tag_set_init(&backer->revalidate_set);
1015         backer->need_revalidate = 0;
1016
1017         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1018             struct facet *facet, *next;
1019
1020             if (ofproto->backer != backer) {
1021                 continue;
1022             }
1023
1024             HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next, hmap_node, &ofproto->facets) {
1025                 if (need_revalidate
1026                     || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->tags)) {
1027                     facet_revalidate(facet);
1028                     run_fast_rl();
1029                 }
1030             }
1031         }
1032     }
1033
1034     if (timer_expired(&backer->next_expiration)) {
1035         int delay = expire(backer);
1036         timer_set_duration(&backer->next_expiration, delay);
1037     }
1038
1039     /* Check for port changes in the dpif. */
1040     while ((error = dpif_port_poll(backer->dpif, &devname)) == 0) {
1041         struct ofproto_dpif *ofproto;
1042         struct dpif_port port;
1043
1044         /* Don't report on the datapath's device. */
1045         if (!strcmp(devname, dpif_base_name(backer->dpif))) {
1046             goto next;
1047         }
1048
1049         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
1050                        &all_ofproto_dpifs) {
1051             if (simap_contains(&ofproto->backer->tnl_backers, devname)) {
1052                 goto next;
1053             }
1054         }
1055
1056         ofproto = lookup_ofproto_dpif_by_port_name(devname);
1057         if (dpif_port_query_by_name(backer->dpif, devname, &port)) {
1058             /* The port was removed.  If we know the datapath,
1059              * report it through poll_set().  If we don't, it may be
1060              * notifying us of a removal we initiated, so ignore it.
1061              * If there's a pending ENOBUFS, let it stand, since
1062              * everything will be reevaluated. */
1063             if (ofproto && ofproto->port_poll_errno != ENOBUFS) {
1064                 sset_add(&ofproto->port_poll_set, devname);
1065                 ofproto->port_poll_errno = 0;
1066             }
1067         } else if (!ofproto) {
1068             /* The port was added, but we don't know with which
1069              * ofproto we should associate it.  Delete it. */
1070             dpif_port_del(backer->dpif, port.port_no);
1071         }
1072         dpif_port_destroy(&port);
1073
1074     next:
1075         free(devname);
1076     }
1077
1078     if (error != EAGAIN) {
1079         struct ofproto_dpif *ofproto;
1080
1081         /* There was some sort of error, so propagate it to all
1082          * ofprotos that use this backer. */
1083         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
1084                        &all_ofproto_dpifs) {
1085             if (ofproto->backer == backer) {
1086                 sset_clear(&ofproto->port_poll_set);
1087                 ofproto->port_poll_errno = error;
1088             }
1089         }
1090     }
1091
1092     return 0;
1093 }
1094
1095 static int
1096 dpif_backer_run_fast(struct dpif_backer *backer, int max_batch)
1097 {
1098     unsigned int work;
1099
1100     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
1101      * or until we do a fixed total amount of work.
1102      *
1103      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
1104      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
1105      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
1106      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
1107      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
1108      * presumably for real traffic as well. */
1109     work = 0;
1110     while (work < max_batch) {
1111         int retval = handle_upcalls(backer, max_batch - work);
1112         if (retval <= 0) {
1113             return -retval;
1114         }
1115         work += retval;
1116     }
1117
1118     return 0;
1119 }
1120
1121 static int
1122 type_run_fast(const char *type)
1123 {
1124     struct dpif_backer *backer;
1125
1126     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1127     if (!backer) {
1128         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
1129          * created on demand. */
1130         return 0;
1131     }
1132
1133     return dpif_backer_run_fast(backer, FLOW_MISS_MAX_BATCH);
1134 }
1135
1136 static void
1137 run_fast_rl(void)
1138 {
1139     static long long int port_rl = LLONG_MIN;
1140     static unsigned int backer_rl = 0;
1141
1142     if (time_msec() >= port_rl) {
1143         struct ofproto_dpif *ofproto;
1144         struct ofport_dpif *ofport;
1145
1146         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1147
1148             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1149                 port_run_fast(ofport);
1150             }
1151         }
1152         port_rl = time_msec() + 200;
1153     }
1154
1155     /* XXX: We have to be careful not to do too much work in this function.  If
1156      * we call dpif_backer_run_fast() too often, or with too large a batch,
1157      * performance improves signifcantly, but at a cost.  It's possible for the
1158      * number of flows in the datapath to increase without bound, and for poll
1159      * loops to take 10s of seconds.   The correct solution to this problem,
1160      * long term, is to separate flow miss handling into it's own thread so it
1161      * isn't affected by revalidations, and expirations.  Until then, this is
1162      * the best we can do. */
1163     if (++backer_rl >= 10) {
1164         struct shash_node *node;
1165
1166         backer_rl = 0;
1167         SHASH_FOR_EACH (node, &all_dpif_backers) {
1168             dpif_backer_run_fast(node->data, 1);
1169         }
1170     }
1171 }
1172
1173 static void
1174 type_wait(const char *type)
1175 {
1176     struct dpif_backer *backer;
1177
1178     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1179     if (!backer) {
1180         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
1181          * created on demand. */
1182         return;
1183     }
1184
1185     timer_wait(&backer->next_expiration);
1186 }
1187 \f
1188 /* Basic life-cycle. */
1189
1190 static int add_internal_flows(struct ofproto_dpif *);
1191
1192 static struct ofproto *
1193 alloc(void)
1194 {
1195     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
1196     return &ofproto->up;
1197 }
1198
1199 static void
1200 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
1201 {
1202     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1203     free(ofproto);
1204 }
1205
1206 static void
1207 close_dpif_backer(struct dpif_backer *backer)
1208 {
1209     struct shash_node *node;
1210
1211     ovs_assert(backer->refcount > 0);
1212
1213     if (--backer->refcount) {
1214         return;
1215     }
1216
1217     drop_key_clear(backer);
1218     hmap_destroy(&backer->drop_keys);
1219
1220     simap_destroy(&backer->tnl_backers);
1221     hmap_destroy(&backer->odp_to_ofport_map);
1222     node = shash_find(&all_dpif_backers, backer->type);
1223     free(backer->type);
1224     shash_delete(&all_dpif_backers, node);
1225     dpif_close(backer->dpif);
1226
1227     free(backer);
1228 }
1229
1230 /* Datapath port slated for removal from datapath. */
1231 struct odp_garbage {
1232     struct list list_node;
1233     uint32_t odp_port;
1234 };
1235
1236 static int
1237 open_dpif_backer(const char *type, struct dpif_backer **backerp)
1238 {
1239     struct dpif_backer *backer;
1240     struct dpif_port_dump port_dump;
1241     struct dpif_port port;
1242     struct shash_node *node;
1243     struct list garbage_list;
1244     struct odp_garbage *garbage, *next;
1245     struct sset names;
1246     char *backer_name;
1247     const char *name;
1248     int error;
1249
1250     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1251     if (backer) {
1252         backer->refcount++;
1253         *backerp = backer;
1254         return 0;
1255     }
1256
1257     backer_name = xasprintf("ovs-%s", type);
1258
1259     /* Remove any existing datapaths, since we assume we're the only
1260      * userspace controlling the datapath. */
1261     sset_init(&names);
1262     dp_enumerate_names(type, &names);
1263     SSET_FOR_EACH(name, &names) {
1264         struct dpif *old_dpif;
1265
1266         /* Don't remove our backer if it exists. */
1267         if (!strcmp(name, backer_name)) {
1268             continue;
1269         }
1270
1271         if (dpif_open(name, type, &old_dpif)) {
1272             VLOG_WARN("couldn't open old datapath %s to remove it", name);
1273         } else {
1274             dpif_delete(old_dpif);
1275             dpif_close(old_dpif);
1276         }
1277     }
1278     sset_destroy(&names);
1279
1280     backer = xmalloc(sizeof *backer);
1281
1282     error = dpif_create_and_open(backer_name, type, &backer->dpif);
1283     free(backer_name);
1284     if (error) {
1285         VLOG_ERR("failed to open datapath of type %s: %s", type,
1286                  strerror(error));
1287         free(backer);
1288         return error;
1289     }
1290
1291     backer->type = xstrdup(type);
1292     backer->refcount = 1;
1293     hmap_init(&backer->odp_to_ofport_map);
1294     hmap_init(&backer->drop_keys);
1295     timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
1296     backer->need_revalidate = 0;
1297     simap_init(&backer->tnl_backers);
1298     tag_set_init(&backer->revalidate_set);
1299     *backerp = backer;
1300
1301     dpif_flow_flush(backer->dpif);
1302
1303     /* Loop through the ports already on the datapath and remove any
1304      * that we don't need anymore. */
1305     list_init(&garbage_list);
1306     dpif_port_dump_start(&port_dump, backer->dpif);
1307     while (dpif_port_dump_next(&port_dump, &port)) {
1308         node = shash_find(&init_ofp_ports, port.name);
1309         if (!node && strcmp(port.name, dpif_base_name(backer->dpif))) {
1310             garbage = xmalloc(sizeof *garbage);
1311             garbage->odp_port = port.port_no;
1312             list_push_front(&garbage_list, &garbage->list_node);
1313         }
1314     }
1315     dpif_port_dump_done(&port_dump);
1316
1317     LIST_FOR_EACH_SAFE (garbage, next, list_node, &garbage_list) {
1318         dpif_port_del(backer->dpif, garbage->odp_port);
1319         list_remove(&garbage->list_node);
1320         free(garbage);
1321     }
1322
1323     shash_add(&all_dpif_backers, type, backer);
1324
1325     error = dpif_recv_set(backer->dpif, true);
1326     if (error) {
1327         VLOG_ERR("failed to listen on datapath of type %s: %s",
1328                  type, strerror(error));
1329         close_dpif_backer(backer);
1330         return error;
1331     }
1332
1333     return error;
1334 }
1335
1336 static int
1337 construct(struct ofproto *ofproto_)
1338 {
1339     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1340     struct shash_node *node, *next;
1341     int max_ports;
1342     int error;
1343     int i;
1344
1345     error = open_dpif_backer(ofproto->up.type, &ofproto->backer);
1346     if (error) {
1347         return error;
1348     }
1349
1350     max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->backer->dpif);
1351     ofproto_init_max_ports(ofproto_, MIN(max_ports, OFPP_MAX));
1352
1353     ofproto->n_matches = 0;
1354
1355     ofproto->netflow = NULL;
1356     ofproto->sflow = NULL;
1357     ofproto->ipfix = NULL;
1358     ofproto->stp = NULL;
1359     hmap_init(&ofproto->bundles);
1360     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
1361     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1362         ofproto->mirrors[i] = NULL;
1363     }
1364     ofproto->has_bonded_bundles = false;
1365
1366     hmap_init(&ofproto->facets);
1367     hmap_init(&ofproto->subfacets);
1368     ofproto->governor = NULL;
1369     ofproto->consistency_rl = LLONG_MIN;
1370
1371     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
1372         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
1373
1374         table->catchall_table = NULL;
1375         table->other_table = NULL;
1376         table->basis = random_uint32();
1377     }
1378
1379     list_init(&ofproto->completions);
1380
1381     ofproto_dpif_unixctl_init();
1382
1383     ofproto->has_mirrors = false;
1384     ofproto->has_bundle_action = false;
1385
1386     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
1387     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
1388
1389     sset_init(&ofproto->ports);
1390     sset_init(&ofproto->ghost_ports);
1391     sset_init(&ofproto->port_poll_set);
1392     ofproto->port_poll_errno = 0;
1393
1394     SHASH_FOR_EACH_SAFE (node, next, &init_ofp_ports) {
1395         struct iface_hint *iface_hint = node->data;
1396
1397         if (!strcmp(iface_hint->br_name, ofproto->up.name)) {
1398             /* Check if the datapath already has this port. */
1399             if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, node->name)) {
1400                 sset_add(&ofproto->ports, node->name);
1401             }
1402
1403             free(iface_hint->br_name);
1404             free(iface_hint->br_type);
1405             free(iface_hint);
1406             shash_delete(&init_ofp_ports, node);
1407         }
1408     }
1409
1410     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
1411                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
1412     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
1413
1414     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
1415     error = add_internal_flows(ofproto);
1416     ofproto->up.tables[TBL_INTERNAL].flags = OFTABLE_HIDDEN | OFTABLE_READONLY;
1417
1418     ofproto->n_hit = 0;
1419     ofproto->n_missed = 0;
1420
1421     ofproto->max_n_subfacet = 0;
1422     ofproto->created = time_msec();
1423     ofproto->last_minute = ofproto->created;
1424     memset(&ofproto->hourly, 0, sizeof ofproto->hourly);
1425     memset(&ofproto->daily, 0, sizeof ofproto->daily);
1426     ofproto->subfacet_add_count = 0;
1427     ofproto->subfacet_del_count = 0;
1428     ofproto->total_subfacet_add_count = 0;
1429     ofproto->total_subfacet_del_count = 0;
1430     ofproto->total_subfacet_life_span = 0;
1431     ofproto->total_subfacet_count = 0;
1432     ofproto->n_update_stats = 0;
1433
1434     return error;
1435 }
1436
1437 static int
1438 add_internal_flow(struct ofproto_dpif *ofproto, int id,
1439                   const struct ofpbuf *ofpacts, struct rule_dpif **rulep)
1440 {
1441     struct ofputil_flow_mod fm;
1442     int error;
1443
1444     match_init_catchall(&fm.match);
1445     fm.priority = 0;
1446     match_set_reg(&fm.match, 0, id);
1447     fm.new_cookie = htonll(0);
1448     fm.cookie = htonll(0);
1449     fm.cookie_mask = htonll(0);
1450     fm.table_id = TBL_INTERNAL;
1451     fm.command = OFPFC_ADD;
1452     fm.idle_timeout = 0;
1453     fm.hard_timeout = 0;
1454     fm.buffer_id = 0;
1455     fm.out_port = 0;
1456     fm.flags = 0;
1457     fm.ofpacts = ofpacts->data;
1458     fm.ofpacts_len = ofpacts->size;
1459
1460     error = ofproto_flow_mod(&ofproto->up, &fm);
1461     if (error) {
1462         VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to add internal flow %d (%s)",
1463                     id, ofperr_to_string(error));
1464         return error;
1465     }
1466
1467     *rulep = rule_dpif_lookup__(ofproto, &fm.match.flow, TBL_INTERNAL);
1468     ovs_assert(*rulep != NULL);
1469
1470     return 0;
1471 }
1472
1473 static int
1474 add_internal_flows(struct ofproto_dpif *ofproto)
1475 {
1476     struct ofpact_controller *controller;
1477     uint64_t ofpacts_stub[128 / 8];
1478     struct ofpbuf ofpacts;
1479     int error;
1480     int id;
1481
1482     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
1483     id = 1;
1484
1485     controller = ofpact_put_CONTROLLER(&ofpacts);
1486     controller->max_len = UINT16_MAX;
1487     controller->controller_id = 0;
1488     controller->reason = OFPR_NO_MATCH;
1489     ofpact_pad(&ofpacts);
1490
1491     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts, &ofproto->miss_rule);
1492     if (error) {
1493         return error;
1494     }
1495
1496     ofpbuf_clear(&ofpacts);
1497     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1498                               &ofproto->no_packet_in_rule);
1499     return error;
1500 }
1501
1502 static void
1503 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
1504 {
1505     struct dpif_completion *c, *next;
1506
1507     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
1508         ofoperation_complete(c->op, 0);
1509         list_remove(&c->list_node);
1510         free(c);
1511     }
1512 }
1513
1514 static void
1515 destruct(struct ofproto *ofproto_)
1516 {
1517     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1518     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
1519     struct oftable *table;
1520     int i;
1521
1522     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
1523     complete_operations(ofproto);
1524
1525     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
1526         struct cls_cursor cursor;
1527
1528         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
1529         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
1530             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
1531         }
1532     }
1533
1534     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1535         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
1536     }
1537
1538     netflow_destroy(ofproto->netflow);
1539     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
1540     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
1541     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
1542
1543     hmap_destroy(&ofproto->facets);
1544     hmap_destroy(&ofproto->subfacets);
1545     governor_destroy(ofproto->governor);
1546
1547     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
1548     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
1549
1550     sset_destroy(&ofproto->ports);
1551     sset_destroy(&ofproto->ghost_ports);
1552     sset_destroy(&ofproto->port_poll_set);
1553
1554     close_dpif_backer(ofproto->backer);
1555 }
1556
1557 static int
1558 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
1559 {
1560     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1561     struct ofport_dpif *ofport;
1562
1563     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1564         port_run_fast(ofport);
1565     }
1566
1567     return 0;
1568 }
1569
1570 static int
1571 run(struct ofproto *ofproto_)
1572 {
1573     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1574     struct ofport_dpif *ofport;
1575     struct ofbundle *bundle;
1576     int error;
1577
1578     if (!clogged) {
1579         complete_operations(ofproto);
1580     }
1581
1582     error = run_fast(ofproto_);
1583     if (error) {
1584         return error;
1585     }
1586
1587     if (ofproto->netflow) {
1588         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
1589             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
1590         }
1591     }
1592     if (ofproto->sflow) {
1593         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
1594     }
1595
1596     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1597         port_run(ofport);
1598     }
1599     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1600         bundle_run(bundle);
1601     }
1602
1603     stp_run(ofproto);
1604     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1605
1606     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
1607     if (time_msec() >= ofproto->consistency_rl
1608         && !hmap_is_empty(&ofproto->facets)
1609         && !ofproto->backer->need_revalidate) {
1610         struct facet *facet;
1611
1612         ofproto->consistency_rl = time_msec() + 250;
1613
1614         facet = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets),
1615                              struct facet, hmap_node);
1616         if (!tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
1617                                 facet->tags)) {
1618             if (!facet_check_consistency(facet)) {
1619                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
1620             }
1621         }
1622     }
1623
1624     if (ofproto->governor) {
1625         size_t n_subfacets;
1626
1627         governor_run(ofproto->governor);
1628
1629         /* If the governor has shrunk to its minimum size and the number of
1630          * subfacets has dwindled, then drop the governor entirely.
1631          *
1632          * For hysteresis, the number of subfacets to drop the governor is
1633          * smaller than the number needed to trigger its creation. */
1634         n_subfacets = hmap_count(&ofproto->subfacets);
1635         if (n_subfacets * 4 < ofproto->up.flow_eviction_threshold
1636             && governor_is_idle(ofproto->governor)) {
1637             governor_destroy(ofproto->governor);
1638             ofproto->governor = NULL;
1639         }
1640     }
1641
1642     return 0;
1643 }
1644
1645 static void
1646 wait(struct ofproto *ofproto_)
1647 {
1648     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1649     struct ofport_dpif *ofport;
1650     struct ofbundle *bundle;
1651
1652     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
1653         poll_immediate_wake();
1654     }
1655
1656     dpif_wait(ofproto->backer->dpif);
1657     dpif_recv_wait(ofproto->backer->dpif);
1658     if (ofproto->sflow) {
1659         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
1660     }
1661     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->backer->revalidate_set)) {
1662         poll_immediate_wake();
1663     }
1664     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1665         port_wait(ofport);
1666     }
1667     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1668         bundle_wait(bundle);
1669     }
1670     if (ofproto->netflow) {
1671         netflow_wait(ofproto->netflow);
1672     }
1673     mac_learning_wait(ofproto->ml);
1674     stp_wait(ofproto);
1675     if (ofproto->backer->need_revalidate) {
1676         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1677         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1678         poll_immediate_wake();
1679     }
1680     if (ofproto->governor) {
1681         governor_wait(ofproto->governor);
1682     }
1683 }
1684
1685 static void
1686 get_memory_usage(const struct ofproto *ofproto_, struct simap *usage)
1687 {
1688     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1689
1690     simap_increase(usage, "facets", hmap_count(&ofproto->facets));
1691     simap_increase(usage, "subfacets", hmap_count(&ofproto->subfacets));
1692 }
1693
1694 static void
1695 flush(struct ofproto *ofproto_)
1696 {
1697     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1698     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
1699     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
1700     int n_batch;
1701
1702     n_batch = 0;
1703     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
1704                         &ofproto->subfacets) {
1705         if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
1706             batch[n_batch++] = subfacet;
1707             if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
1708                 subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
1709                 n_batch = 0;
1710             }
1711         } else {
1712             subfacet_destroy(subfacet);
1713         }
1714     }
1715
1716     if (n_batch > 0) {
1717         subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
1718     }
1719 }
1720
1721 static void
1722 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
1723              bool *arp_match_ip, enum ofputil_action_bitmap *actions)
1724 {
1725     *arp_match_ip = true;
1726     *actions = (OFPUTIL_A_OUTPUT |
1727                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_VID |
1728                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_PCP |
1729                 OFPUTIL_A_STRIP_VLAN |
1730                 OFPUTIL_A_SET_DL_SRC |
1731                 OFPUTIL_A_SET_DL_DST |
1732                 OFPUTIL_A_SET_NW_SRC |
1733                 OFPUTIL_A_SET_NW_DST |
1734                 OFPUTIL_A_SET_NW_TOS |
1735                 OFPUTIL_A_SET_TP_SRC |
1736                 OFPUTIL_A_SET_TP_DST |
1737                 OFPUTIL_A_ENQUEUE);
1738 }
1739
1740 static void
1741 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp12_table_stats *ots)
1742 {
1743     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1744     struct dpif_dp_stats s;
1745
1746     strcpy(ots->name, "classifier");
1747
1748     dpif_get_dp_stats(ofproto->backer->dpif, &s);
1749
1750     ots->lookup_count = htonll(s.n_hit + s.n_missed);
1751     ots->matched_count = htonll(s.n_hit + ofproto->n_matches);
1752 }
1753
1754 static struct ofport *
1755 port_alloc(void)
1756 {
1757     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
1758     return &port->up;
1759 }
1760
1761 static void
1762 port_dealloc(struct ofport *port_)
1763 {
1764     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1765     free(port);
1766 }
1767
1768 static int
1769 port_construct(struct ofport *port_)
1770 {
1771     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1772     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1773     const struct netdev *netdev = port->up.netdev;
1774     struct dpif_port dpif_port;
1775     int error;
1776
1777     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1778     port->bundle = NULL;
1779     port->cfm = NULL;
1780     port->tag = tag_create_random();
1781     port->may_enable = true;
1782     port->stp_port = NULL;
1783     port->stp_state = STP_DISABLED;
1784     port->tnl_port = NULL;
1785     hmap_init(&port->priorities);
1786     port->realdev_ofp_port = 0;
1787     port->vlandev_vid = 0;
1788     port->carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(netdev);
1789
1790     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
1791         /* By bailing out here, we don't submit the port to the sFlow module
1792          * to be considered for counter polling export.  This is correct
1793          * because the patch port represents an interface that sFlow considers
1794          * to be "internal" to the switch as a whole, and therefore not an
1795          * candidate for counter polling. */
1796         port->odp_port = OVSP_NONE;
1797         return 0;
1798     }
1799
1800     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
1801                                     netdev_vport_get_dpif_port(netdev),
1802                                     &dpif_port);
1803     if (error) {
1804         return error;
1805     }
1806
1807     port->odp_port = dpif_port.port_no;
1808
1809     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
1810         port->tnl_port = tnl_port_add(&port->up, port->odp_port);
1811     } else {
1812         /* Sanity-check that a mapping doesn't already exist.  This
1813          * shouldn't happen for non-tunnel ports. */
1814         if (odp_port_to_ofp_port(ofproto, port->odp_port) != OFPP_NONE) {
1815             VLOG_ERR("port %s already has an OpenFlow port number",
1816                      dpif_port.name);
1817             dpif_port_destroy(&dpif_port);
1818             return EBUSY;
1819         }
1820
1821         hmap_insert(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node,
1822                     hash_int(port->odp_port, 0));
1823     }
1824     dpif_port_destroy(&dpif_port);
1825
1826     if (ofproto->sflow) {
1827         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_, port->odp_port);
1828     }
1829
1830     return 0;
1831 }
1832
1833 static void
1834 port_destruct(struct ofport *port_)
1835 {
1836     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1837     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1838     const char *dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(port->up.netdev);
1839     const char *devname = netdev_get_name(port->up.netdev);
1840
1841     if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
1842         /* The underlying device is still there, so delete it.  This
1843          * happens when the ofproto is being destroyed, since the caller
1844          * assumes that removal of attached ports will happen as part of
1845          * destruction. */
1846         if (!port->tnl_port) {
1847             dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, port->odp_port);
1848         }
1849         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1850     }
1851
1852     if (port->odp_port != OVSP_NONE && !port->tnl_port) {
1853         hmap_remove(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node);
1854     }
1855
1856     tnl_port_del(port->tnl_port);
1857     sset_find_and_delete(&ofproto->ports, devname);
1858     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports, devname);
1859     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1860     bundle_remove(port_);
1861     set_cfm(port_, NULL);
1862     if (ofproto->sflow) {
1863         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
1864     }
1865
1866     ofport_clear_priorities(port);
1867     hmap_destroy(&port->priorities);
1868 }
1869
1870 static void
1871 port_modified(struct ofport *port_)
1872 {
1873     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1874
1875     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1876         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1877     }
1878 }
1879
1880 static void
1881 port_reconfigured(struct ofport *port_, enum ofputil_port_config old_config)
1882 {
1883     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1884     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1885     enum ofputil_port_config changed = old_config ^ port->up.pp.config;
1886
1887     if (changed & (OFPUTIL_PC_NO_RECV | OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP |
1888                    OFPUTIL_PC_NO_FWD | OFPUTIL_PC_NO_FLOOD |
1889                    OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN)) {
1890         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1891
1892         if (changed & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD && port->bundle) {
1893             bundle_update(port->bundle);
1894         }
1895     }
1896 }
1897
1898 static int
1899 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1900           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1901 {
1902     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1903     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1904
1905     if (sflow_options) {
1906         if (!ds) {
1907             struct ofport_dpif *ofport;
1908
1909             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create();
1910             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1911                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up, ofport->odp_port);
1912             }
1913             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1914         }
1915         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1916     } else {
1917         if (ds) {
1918             dpif_sflow_destroy(ds);
1919             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1920             ofproto->sflow = NULL;
1921         }
1922     }
1923     return 0;
1924 }
1925
1926 static int
1927 set_ipfix(
1928     struct ofproto *ofproto_,
1929     const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options *bridge_exporter_options,
1930     const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options *flow_exporters_options,
1931     size_t n_flow_exporters_options)
1932 {
1933     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1934     struct dpif_ipfix *di = ofproto->ipfix;
1935
1936     if (bridge_exporter_options || flow_exporters_options) {
1937         if (!di) {
1938             di = ofproto->ipfix = dpif_ipfix_create();
1939         }
1940         dpif_ipfix_set_options(
1941             di, bridge_exporter_options, flow_exporters_options,
1942             n_flow_exporters_options);
1943     } else {
1944         if (di) {
1945             dpif_ipfix_destroy(di);
1946             ofproto->ipfix = NULL;
1947         }
1948     }
1949     return 0;
1950 }
1951
1952 static int
1953 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
1954 {
1955     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1956     int error;
1957
1958     if (!s) {
1959         error = 0;
1960     } else {
1961         if (!ofport->cfm) {
1962             struct ofproto_dpif *ofproto;
1963
1964             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1965             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1966             ofport->cfm = cfm_create(ofport->up.netdev);
1967         }
1968
1969         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
1970             return 0;
1971         }
1972
1973         error = EINVAL;
1974     }
1975     cfm_destroy(ofport->cfm);
1976     ofport->cfm = NULL;
1977     return error;
1978 }
1979
1980 static bool
1981 get_cfm_status(const struct ofport *ofport_,
1982                struct ofproto_cfm_status *status)
1983 {
1984     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1985
1986     if (ofport->cfm) {
1987         status->faults = cfm_get_fault(ofport->cfm);
1988         status->remote_opstate = cfm_get_opup(ofport->cfm);
1989         status->health = cfm_get_health(ofport->cfm);
1990         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, &status->rmps, &status->n_rmps);
1991         return true;
1992     } else {
1993         return false;
1994     }
1995 }
1996 \f
1997 /* Spanning Tree. */
1998
1999 static void
2000 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
2001 {
2002     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
2003     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
2004     struct ofport_dpif *ofport;
2005
2006     ofport = stp_port_get_aux(sp);
2007     if (!ofport) {
2008         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
2009                      ofproto->up.name, port_num);
2010     } else {
2011         struct eth_header *eth = pkt->l2;
2012
2013         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
2014         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
2015             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
2016                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
2017         } else {
2018             send_packet(ofport, pkt);
2019         }
2020     }
2021     ofpbuf_delete(pkt);
2022 }
2023
2024 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
2025 static int
2026 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
2027 {
2028     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2029
2030     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
2031     if (!s != !ofproto->stp) {
2032         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2033     }
2034
2035     if (s) {
2036         if (!ofproto->stp) {
2037             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
2038                                       send_bpdu_cb, ofproto);
2039             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
2040         }
2041
2042         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
2043         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
2044         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
2045         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
2046         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
2047     }  else {
2048         struct ofport *ofport;
2049
2050         HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->up.ports) {
2051             set_stp_port(ofport, NULL);
2052         }
2053
2054         stp_destroy(ofproto->stp);
2055         ofproto->stp = NULL;
2056     }
2057
2058     return 0;
2059 }
2060
2061 static int
2062 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
2063 {
2064     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2065
2066     if (ofproto->stp) {
2067         s->enabled = true;
2068         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
2069         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
2070         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
2071     } else {
2072         s->enabled = false;
2073     }
2074
2075     return 0;
2076 }
2077
2078 static void
2079 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
2080 {
2081     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2082     enum stp_state state;
2083
2084     /* Figure out new state. */
2085     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
2086                              : STP_DISABLED;
2087
2088     /* Update state. */
2089     if (ofport->stp_state != state) {
2090         enum ofputil_port_state of_state;
2091         bool fwd_change;
2092
2093         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
2094                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
2095                     stp_state_name(ofport->stp_state),
2096                     stp_state_name(state));
2097         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
2098                 != stp_learn_in_state(state)) {
2099             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
2100             mac_learning_flush(ofproto->ml,
2101                                &ofproto->backer->revalidate_set);
2102         }
2103         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
2104                         != stp_forward_in_state(state);
2105
2106         ofproto->backer->need_revalidate = REV_STP;
2107         ofport->stp_state = state;
2108         ofport->stp_state_entered = time_msec();
2109
2110         if (fwd_change && ofport->bundle) {
2111             bundle_update(ofport->bundle);
2112         }
2113
2114         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
2115         of_state = ofport->up.pp.state & ~OFPUTIL_PS_STP_MASK;
2116         of_state |= (state == STP_LISTENING ? OFPUTIL_PS_STP_LISTEN
2117                      : state == STP_LEARNING ? OFPUTIL_PS_STP_LEARN
2118                      : state == STP_FORWARDING ? OFPUTIL_PS_STP_FORWARD
2119                      : state == STP_BLOCKING ?  OFPUTIL_PS_STP_BLOCK
2120                      : 0);
2121         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
2122     }
2123 }
2124
2125 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
2126  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
2127  * there are no duplicates. */
2128 static int
2129 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
2130              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
2131 {
2132     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2133     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2134     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2135
2136     if (!s || !s->enable) {
2137         if (sp) {
2138             ofport->stp_port = NULL;
2139             stp_port_disable(sp);
2140             update_stp_port_state(ofport);
2141         }
2142         return 0;
2143     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
2144             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
2145         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
2146          * already in use by another port. */
2147         stp_port_disable(sp);
2148     }
2149
2150     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
2151     stp_port_enable(sp);
2152
2153     stp_port_set_aux(sp, ofport);
2154     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
2155     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
2156
2157     update_stp_port_state(ofport);
2158
2159     return 0;
2160 }
2161
2162 static int
2163 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
2164                     struct ofproto_port_stp_status *s)
2165 {
2166     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2167     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2168     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2169
2170     if (!ofproto->stp || !sp) {
2171         s->enabled = false;
2172         return 0;
2173     }
2174
2175     s->enabled = true;
2176     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
2177     s->state = stp_port_get_state(sp);
2178     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
2179     s->role = stp_port_get_role(sp);
2180     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
2181
2182     return 0;
2183 }
2184
2185 static void
2186 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
2187 {
2188     if (ofproto->stp) {
2189         long long int now = time_msec();
2190         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
2191         struct stp_port *sp;
2192
2193         if (elapsed > 0) {
2194             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
2195             ofproto->stp_last_tick = now;
2196         }
2197         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
2198             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
2199
2200             if (ofport) {
2201                 update_stp_port_state(ofport);
2202             }
2203         }
2204
2205         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
2206             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2207         }
2208     }
2209 }
2210
2211 static void
2212 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
2213 {
2214     if (ofproto->stp) {
2215         poll_timer_wait(1000);
2216     }
2217 }
2218
2219 /* Returns true if STP should process 'flow'. */
2220 static bool
2221 stp_should_process_flow(const struct flow *flow)
2222 {
2223     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
2224 }
2225
2226 static void
2227 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
2228                    const struct ofpbuf *packet)
2229 {
2230     struct ofpbuf payload = *packet;
2231     struct eth_header *eth = payload.data;
2232     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2233
2234     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
2235      * STP enabled. */
2236     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
2237         return;
2238     }
2239
2240     /* Trim off padding on payload. */
2241     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
2242         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
2243     }
2244
2245     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
2246         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
2247     }
2248 }
2249 \f
2250 static struct priority_to_dscp *
2251 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
2252 {
2253     struct priority_to_dscp *pdscp;
2254     uint32_t hash;
2255
2256     hash = hash_int(priority, 0);
2257     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
2258         if (pdscp->priority == priority) {
2259             return pdscp;
2260         }
2261     }
2262     return NULL;
2263 }
2264
2265 static void
2266 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
2267 {
2268     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
2269
2270     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
2271         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2272         free(pdscp);
2273     }
2274 }
2275
2276 static int
2277 set_queues(struct ofport *ofport_,
2278            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
2279            size_t n_qdscp)
2280 {
2281     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2282     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2283     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
2284     size_t i;
2285
2286     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
2287         struct priority_to_dscp *pdscp;
2288         uint32_t priority;
2289         uint8_t dscp;
2290
2291         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
2292         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, qdscp_list[i].queue,
2293                                    &priority)) {
2294             continue;
2295         }
2296
2297         pdscp = get_priority(ofport, priority);
2298         if (pdscp) {
2299             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2300         } else {
2301             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
2302             pdscp->priority = priority;
2303             pdscp->dscp = dscp;
2304             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2305         }
2306
2307         if (pdscp->dscp != dscp) {
2308             pdscp->dscp = dscp;
2309             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2310         }
2311
2312         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
2313     }
2314
2315     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
2316         ofport_clear_priorities(ofport);
2317         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2318     }
2319
2320     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
2321     hmap_destroy(&new);
2322
2323     return 0;
2324 }
2325 \f
2326 /* Bundles. */
2327
2328 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
2329  * ofproto to revalidate every flow.
2330  *
2331  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
2332  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
2333  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
2334  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
2335  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
2336  * with the host from which it migrated. */
2337 static void
2338 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
2339 {
2340     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2341     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
2342     struct mac_entry *mac, *next_mac;
2343
2344     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2345     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
2346         if (mac->port.p == bundle) {
2347             if (all_ofprotos) {
2348                 struct ofproto_dpif *o;
2349
2350                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2351                     if (o != ofproto) {
2352                         struct mac_entry *e;
2353
2354                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
2355                                                 NULL);
2356                         if (e) {
2357                             mac_learning_expire(o->ml, e);
2358                         }
2359                     }
2360                 }
2361             }
2362
2363             mac_learning_expire(ml, mac);
2364         }
2365     }
2366 }
2367
2368 static struct ofbundle *
2369 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2370 {
2371     struct ofbundle *bundle;
2372
2373     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
2374                              &ofproto->bundles) {
2375         if (bundle->aux == aux) {
2376             return bundle;
2377         }
2378     }
2379     return NULL;
2380 }
2381
2382 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
2383  * ones that are found to 'bundles'. */
2384 static void
2385 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
2386                        void **auxes, size_t n_auxes,
2387                        struct hmapx *bundles)
2388 {
2389     size_t i;
2390
2391     hmapx_init(bundles);
2392     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
2393         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
2394         if (bundle) {
2395             hmapx_add(bundles, bundle);
2396         }
2397     }
2398 }
2399
2400 static void
2401 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
2402 {
2403     struct ofport_dpif *port;
2404
2405     bundle->floodable = true;
2406     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2407         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2408             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2409             bundle->floodable = false;
2410             break;
2411         }
2412     }
2413 }
2414
2415 static void
2416 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
2417 {
2418     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2419
2420     bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2421
2422     list_remove(&port->bundle_node);
2423     port->bundle = NULL;
2424
2425     if (bundle->lacp) {
2426         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
2427     }
2428     if (bundle->bond) {
2429         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
2430     }
2431
2432     bundle_update(bundle);
2433 }
2434
2435 static bool
2436 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint32_t ofp_port,
2437                 struct lacp_slave_settings *lacp)
2438 {
2439     struct ofport_dpif *port;
2440
2441     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
2442     if (!port) {
2443         return false;
2444     }
2445
2446     if (port->bundle != bundle) {
2447         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2448         if (port->bundle) {
2449             bundle_del_port(port);
2450         }
2451
2452         port->bundle = bundle;
2453         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
2454         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2455             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2456             bundle->floodable = false;
2457         }
2458     }
2459     if (lacp) {
2460         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2461         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
2462     }
2463
2464     return true;
2465 }
2466
2467 static void
2468 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
2469 {
2470     struct ofproto_dpif *ofproto;
2471     struct ofport_dpif *port, *next_port;
2472     int i;
2473
2474     if (!bundle) {
2475         return;
2476     }
2477
2478     ofproto = bundle->ofproto;
2479     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2480         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2481         if (m) {
2482             if (m->out == bundle) {
2483                 mirror_destroy(m);
2484             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
2485                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
2486                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2487             }
2488         }
2489     }
2490
2491     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2492         bundle_del_port(port);
2493     }
2494
2495     bundle_flush_macs(bundle, true);
2496     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
2497     free(bundle->name);
2498     free(bundle->trunks);
2499     lacp_destroy(bundle->lacp);
2500     bond_destroy(bundle->bond);
2501     free(bundle);
2502 }
2503
2504 static int
2505 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2506            const struct ofproto_bundle_settings *s)
2507 {
2508     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2509     bool need_flush = false;
2510     struct ofport_dpif *port;
2511     struct ofbundle *bundle;
2512     unsigned long *trunks;
2513     int vlan;
2514     size_t i;
2515     bool ok;
2516
2517     if (!s) {
2518         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
2519         return 0;
2520     }
2521
2522     ovs_assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
2523     ovs_assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
2524
2525     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2526     if (!bundle) {
2527         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
2528
2529         bundle->ofproto = ofproto;
2530         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
2531                     hash_pointer(aux, 0));
2532         bundle->aux = aux;
2533         bundle->name = NULL;
2534
2535         list_init(&bundle->ports);
2536         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
2537         bundle->vlan = -1;
2538         bundle->trunks = NULL;
2539         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2540         bundle->lacp = NULL;
2541         bundle->bond = NULL;
2542
2543         bundle->floodable = true;
2544
2545         bundle->src_mirrors = 0;
2546         bundle->dst_mirrors = 0;
2547         bundle->mirror_out = 0;
2548     }
2549
2550     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
2551         free(bundle->name);
2552         bundle->name = xstrdup(s->name);
2553     }
2554
2555     /* LACP. */
2556     if (s->lacp) {
2557         if (!bundle->lacp) {
2558             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2559             bundle->lacp = lacp_create();
2560         }
2561         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
2562     } else {
2563         lacp_destroy(bundle->lacp);
2564         bundle->lacp = NULL;
2565     }
2566
2567     /* Update set of ports. */
2568     ok = true;
2569     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2570         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
2571                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL)) {
2572             ok = false;
2573         }
2574     }
2575     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
2576         struct ofport_dpif *next_port;
2577
2578         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2579             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2580                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
2581                     goto found;
2582                 }
2583             }
2584
2585             bundle_del_port(port);
2586         found: ;
2587         }
2588     }
2589     ovs_assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
2590
2591     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2592         bundle_destroy(bundle);
2593         return EINVAL;
2594     }
2595
2596     /* Set VLAN tagging mode */
2597     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
2598         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
2599         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
2600         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2601         need_flush = true;
2602     }
2603
2604     /* Set VLAN tag. */
2605     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
2606             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
2607             : 0);
2608     if (vlan != bundle->vlan) {
2609         bundle->vlan = vlan;
2610         need_flush = true;
2611     }
2612
2613     /* Get trunked VLANs. */
2614     switch (s->vlan_mode) {
2615     case PORT_VLAN_ACCESS:
2616         trunks = NULL;
2617         break;
2618
2619     case PORT_VLAN_TRUNK:
2620         trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2621         break;
2622
2623     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
2624     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
2625         if (vlan != 0 && (!s->trunks
2626                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
2627                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
2628             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
2629             if (s->trunks) {
2630                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
2631             } else {
2632                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
2633             }
2634             bitmap_set1(trunks, vlan);
2635             bitmap_set0(trunks, 0);
2636         } else {
2637             trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2638         }
2639         break;
2640
2641     default:
2642         NOT_REACHED();
2643     }
2644     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
2645         free(bundle->trunks);
2646         if (trunks == s->trunks) {
2647             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
2648         } else {
2649             bundle->trunks = trunks;
2650             trunks = NULL;
2651         }
2652         need_flush = true;
2653     }
2654     if (trunks != s->trunks) {
2655         free(trunks);
2656     }
2657
2658     /* Bonding. */
2659     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
2660         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
2661         if (bundle->bond) {
2662             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
2663                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2664             }
2665         } else {
2666             bundle->bond = bond_create(s->bond);
2667             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2668         }
2669
2670         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2671             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->up.netdev);
2672         }
2673     } else {
2674         bond_destroy(bundle->bond);
2675         bundle->bond = NULL;
2676     }
2677
2678     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
2679      * everything on this port and force flow revalidation. */
2680     if (need_flush) {
2681         bundle_flush_macs(bundle, false);
2682     }
2683
2684     return 0;
2685 }
2686
2687 static void
2688 bundle_remove(struct ofport *port_)
2689 {
2690     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
2691     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2692
2693     if (bundle) {
2694         bundle_del_port(port);
2695         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2696             bundle_destroy(bundle);
2697         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
2698             bond_destroy(bundle->bond);
2699             bundle->bond = NULL;
2700         }
2701     }
2702 }
2703
2704 static void
2705 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
2706 {
2707     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
2708     struct ofport_dpif *port = port_;
2709     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
2710     int error;
2711
2712     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
2713     if (!error) {
2714         struct ofpbuf packet;
2715         void *packet_pdu;
2716
2717         ofpbuf_init(&packet, 0);
2718         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
2719                                  pdu_size);
2720         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
2721
2722         send_packet(port, &packet);
2723         ofpbuf_uninit(&packet);
2724     } else {
2725         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
2726                     "%s (%s)", port->bundle->name,
2727                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
2728     }
2729 }
2730
2731 static void
2732 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
2733 {
2734     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2735     int error, n_packets, n_errors;
2736     struct mac_entry *e;
2737
2738     error = n_packets = n_errors = 0;
2739     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
2740         if (e->port.p != bundle) {
2741             struct ofpbuf *learning_packet;
2742             struct ofport_dpif *port;
2743             void *port_void;
2744             int ret;
2745
2746             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
2747              * struct ofport_dpif more effective. */
2748             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
2749                                                            e->mac, e->vlan,
2750                                                            &port_void);
2751             port = port_void;
2752             ret = send_packet(port, learning_packet);
2753             ofpbuf_delete(learning_packet);
2754             if (ret) {
2755                 error = ret;
2756                 n_errors++;
2757             }
2758             n_packets++;
2759         }
2760     }
2761
2762     if (n_errors) {
2763         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2764         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2765                      "packets, last error was: %s",
2766                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2767     } else {
2768         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2769                  bundle->name, n_packets);
2770     }
2771 }
2772
2773 static void
2774 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
2775 {
2776     if (bundle->lacp) {
2777         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
2778     }
2779     if (bundle->bond) {
2780         struct ofport_dpif *port;
2781
2782         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2783             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
2784         }
2785
2786         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->backer->revalidate_set,
2787                  lacp_status(bundle->lacp));
2788         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
2789             bundle_send_learning_packets(bundle);
2790         }
2791     }
2792 }
2793
2794 static void
2795 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
2796 {
2797     if (bundle->lacp) {
2798         lacp_wait(bundle->lacp);
2799     }
2800     if (bundle->bond) {
2801         bond_wait(bundle->bond);
2802     }
2803 }
2804 \f
2805 /* Mirrors. */
2806
2807 static int
2808 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
2809 {
2810     int idx;
2811
2812     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
2813         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
2814             return idx;
2815         }
2816     }
2817     return -1;
2818 }
2819
2820 static struct ofmirror *
2821 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2822 {
2823     int i;
2824
2825     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2826         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
2827         if (mirror && mirror->aux == aux) {
2828             return mirror;
2829         }
2830     }
2831
2832     return NULL;
2833 }
2834
2835 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
2836 static void
2837 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
2838 {
2839     int i;
2840
2841     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2842         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2843
2844         if (m) {
2845             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
2846         }
2847     }
2848
2849     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2850         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
2851         int j;
2852
2853         if (!m1) {
2854             continue;
2855         }
2856
2857         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
2858             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
2859
2860             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
2861                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
2862                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
2863             }
2864         }
2865     }
2866 }
2867
2868 static int
2869 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2870            const struct ofproto_mirror_settings *s)
2871 {
2872     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2873     mirror_mask_t mirror_bit;
2874     struct ofbundle *bundle;
2875     struct ofmirror *mirror;
2876     struct ofbundle *out;
2877     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2878     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2879     int out_vlan;
2880
2881     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2882     if (!s) {
2883         mirror_destroy(mirror);
2884         return 0;
2885     }
2886     if (!mirror) {
2887         int idx;
2888
2889         idx = mirror_scan(ofproto);
2890         if (idx < 0) {
2891             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
2892                       "cannot create %s",
2893                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
2894             return EFBIG;
2895         }
2896
2897         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
2898         mirror->ofproto = ofproto;
2899         mirror->idx = idx;
2900         mirror->aux = aux;
2901         mirror->out_vlan = -1;
2902         mirror->name = NULL;
2903     }
2904
2905     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2906         free(mirror->name);
2907         mirror->name = xstrdup(s->name);
2908     }
2909
2910     /* Get the new configuration. */
2911     if (s->out_bundle) {
2912         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2913         if (!out) {
2914             mirror_destroy(mirror);
2915             return EINVAL;
2916         }
2917         out_vlan = -1;
2918     } else {
2919         out = NULL;
2920         out_vlan = s->out_vlan;
2921     }
2922     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2923     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2924
2925     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2926     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2927         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
2928         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
2929         && mirror->out == out
2930         && mirror->out_vlan == out_vlan)
2931     {
2932         hmapx_destroy(&srcs);
2933         hmapx_destroy(&dsts);
2934         return 0;
2935     }
2936
2937     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
2938     hmapx_destroy(&srcs);
2939
2940     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
2941     hmapx_destroy(&dsts);
2942
2943     free(mirror->vlans);
2944     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
2945
2946     mirror->out = out;
2947     mirror->out_vlan = out_vlan;
2948
2949     /* Update bundles. */
2950     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2951     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
2952         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
2953             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
2954         } else {
2955             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2956         }
2957
2958         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
2959             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
2960         } else {
2961             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2962         }
2963
2964         if (mirror->out == bundle) {
2965             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
2966         } else {
2967             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2968         }
2969     }
2970
2971     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2972     ofproto->has_mirrors = true;
2973     mac_learning_flush(ofproto->ml,
2974                        &ofproto->backer->revalidate_set);
2975     mirror_update_dups(ofproto);
2976
2977     return 0;
2978 }
2979
2980 static void
2981 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
2982 {
2983     struct ofproto_dpif *ofproto;
2984     mirror_mask_t mirror_bit;
2985     struct ofbundle *bundle;
2986     int i;
2987
2988     if (!mirror) {
2989         return;
2990     }
2991
2992     ofproto = mirror->ofproto;
2993     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2994     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2995
2996     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2997     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2998         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2999         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3000         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
3001     }
3002
3003     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
3004     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
3005     free(mirror->vlans);
3006
3007     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
3008     free(mirror->name);
3009     free(mirror);
3010
3011     mirror_update_dups(ofproto);
3012
3013     ofproto->has_mirrors = false;
3014     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3015         if (ofproto->mirrors[i]) {
3016             ofproto->has_mirrors = true;
3017             break;
3018         }
3019     }
3020 }
3021
3022 static int
3023 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
3024                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
3025 {
3026     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3027     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
3028
3029     if (!mirror) {
3030         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
3031         return 0;
3032     }
3033
3034     push_all_stats();
3035
3036     *packets = mirror->packet_count;
3037     *bytes = mirror->byte_count;
3038
3039     return 0;
3040 }
3041
3042 static int
3043 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
3044 {
3045     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3046     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
3047         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
3048     }
3049     return 0;
3050 }
3051
3052 static bool
3053 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
3054 {
3055     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3056     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
3057     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
3058 }
3059
3060 static void
3061 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
3062 {
3063     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3064     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3065 }
3066
3067 static void
3068 set_mac_table_config(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time,
3069                      size_t max_entries)
3070 {
3071     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3072     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
3073     mac_learning_set_max_entries(ofproto->ml, max_entries);
3074 }
3075 \f
3076 /* Ports. */
3077
3078 static struct ofport_dpif *
3079 get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
3080 {
3081     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
3082     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
3083 }
3084
3085 static struct ofport_dpif *
3086 get_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
3087 {
3088     struct ofport_dpif *port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
3089     return port && &ofproto->up == port->up.ofproto ? port : NULL;
3090 }
3091
3092 static void
3093 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_dpif *ofproto,
3094                             struct ofproto_port *ofproto_port,
3095                             struct dpif_port *dpif_port)
3096 {
3097     ofproto_port->name = dpif_port->name;
3098     ofproto_port->type = dpif_port->type;
3099     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, dpif_port->port_no);
3100 }
3101
3102 static struct ofport_dpif *
3103 ofport_get_peer(const struct ofport_dpif *ofport_dpif)
3104 {
3105     const struct ofproto_dpif *ofproto;
3106     const char *peer;
3107
3108     peer = netdev_vport_patch_peer(ofport_dpif->up.netdev);
3109     if (!peer) {
3110         return NULL;
3111     }
3112
3113     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
3114         struct ofport *ofport;
3115
3116         ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, peer);
3117         if (ofport && ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class) {
3118             return ofport_dpif_cast(ofport);
3119         }
3120     }
3121     return NULL;
3122 }
3123
3124 static void
3125 port_run_fast(struct ofport_dpif *ofport)
3126 {
3127     if (ofport->cfm && cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
3128         struct ofpbuf packet;
3129
3130         ofpbuf_init(&packet, 0);
3131         cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
3132         send_packet(ofport, &packet);
3133         ofpbuf_uninit(&packet);
3134     }
3135 }
3136
3137 static void
3138 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
3139 {
3140     long long int carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(ofport->up.netdev);
3141     bool carrier_changed = carrier_seq != ofport->carrier_seq;
3142     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
3143
3144     ofport->carrier_seq = carrier_seq;
3145
3146     port_run_fast(ofport);
3147
3148     if (ofport->tnl_port
3149         && tnl_port_reconfigure(&ofport->up, ofport->odp_port,
3150                                 &ofport->tnl_port)) {
3151         ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto)->backer->need_revalidate = true;
3152     }
3153
3154     if (ofport->cfm) {
3155         int cfm_opup = cfm_get_opup(ofport->cfm);
3156
3157         cfm_run(ofport->cfm);
3158         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm);
3159
3160         if (cfm_opup >= 0) {
3161             enable = enable && cfm_opup;
3162         }
3163     }
3164
3165     if (ofport->bundle) {
3166         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
3167         if (carrier_changed) {
3168             lacp_slave_carrier_changed(ofport->bundle->lacp, ofport);
3169         }
3170     }
3171
3172     if (ofport->may_enable != enable) {
3173         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3174
3175         if (ofproto->has_bundle_action) {
3176             ofproto->backer->need_revalidate = REV_PORT_TOGGLED;
3177         }
3178     }
3179
3180     ofport->may_enable = enable;
3181 }
3182
3183 static void
3184 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
3185 {
3186     if (ofport->cfm) {
3187         cfm_wait(ofport->cfm);
3188     }
3189 }
3190
3191 static int
3192 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
3193                    struct ofproto_port *ofproto_port)
3194 {
3195     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3196     struct dpif_port dpif_port;
3197     int error;
3198
3199     if (sset_contains(&ofproto->ghost_ports, devname)) {
3200         const char *type = netdev_get_type_from_name(devname);
3201
3202         /* We may be called before ofproto->up.port_by_name is populated with
3203          * the appropriate ofport.  For this reason, we must get the name and
3204          * type from the netdev layer directly. */
3205         if (type) {
3206             const struct ofport *ofport;
3207
3208             ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, devname);
3209             ofproto_port->ofp_port = ofport ? ofport->ofp_port : OFPP_NONE;
3210             ofproto_port->name = xstrdup(devname);
3211             ofproto_port->type = xstrdup(type);
3212             return 0;
3213         }
3214         return ENODEV;
3215     }
3216
3217     if (!sset_contains(&ofproto->ports, devname)) {
3218         return ENODEV;
3219     }
3220     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
3221                                     devname, &dpif_port);
3222     if (!error) {
3223         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto, ofproto_port, &dpif_port);
3224     }
3225     return error;
3226 }
3227
3228 static int
3229 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev)
3230 {
3231     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3232     const char *dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(netdev);
3233     const char *devname = netdev_get_name(netdev);
3234
3235     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
3236         sset_add(&ofproto->ghost_ports, netdev_get_name(netdev));
3237         return 0;
3238     }
3239
3240     if (!dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
3241         uint32_t port_no = UINT32_MAX;
3242         int error;
3243
3244         error = dpif_port_add(ofproto->backer->dpif, netdev, &port_no);
3245         if (error) {
3246             return error;
3247         }
3248         if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3249             simap_put(&ofproto->backer->tnl_backers, dp_port_name, port_no);
3250         }
3251     }
3252
3253     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3254         sset_add(&ofproto->ghost_ports, devname);
3255     } else {
3256         sset_add(&ofproto->ports, devname);
3257     }
3258     return 0;
3259 }
3260
3261 static int
3262 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
3263 {
3264     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3265     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
3266     int error = 0;
3267
3268     if (!ofport) {
3269         return 0;
3270     }
3271
3272     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports,
3273                          netdev_get_name(ofport->up.netdev));
3274     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3275     if (!ofport->tnl_port) {
3276         error = dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, ofport->odp_port);
3277         if (!error) {
3278             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
3279              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
3280              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
3281              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
3282             bundle_remove(&ofport->up);
3283         }
3284     }
3285     return error;
3286 }
3287
3288 static int
3289 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
3290 {
3291     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3292     int error;
3293
3294     push_all_stats();
3295
3296     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
3297
3298     if (!error && ofport_->ofp_port == OFPP_LOCAL) {
3299         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3300
3301         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
3302          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
3303          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
3304          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
3305
3306         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
3307             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
3308         }
3309
3310         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
3311             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
3312         }
3313
3314         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
3315          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
3316          * Account for them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
3317
3318         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
3319             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
3320         }
3321
3322         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
3323             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
3324         }
3325     }
3326
3327     return error;
3328 }
3329
3330 /* Account packets for LOCAL port. */
3331 static void
3332 ofproto_update_local_port_stats(const struct ofproto *ofproto_,
3333                                 size_t tx_size, size_t rx_size)
3334 {
3335     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3336
3337     if (rx_size) {
3338         ofproto->stats.rx_packets++;
3339         ofproto->stats.rx_bytes += rx_size;
3340     }
3341     if (tx_size) {
3342         ofproto->stats.tx_packets++;
3343         ofproto->stats.tx_bytes += tx_size;
3344     }
3345 }
3346
3347 struct port_dump_state {
3348     uint32_t bucket;
3349     uint32_t offset;
3350     bool ghost;
3351
3352     struct ofproto_port port;
3353     bool has_port;
3354 };
3355
3356 static int
3357 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void **statep)
3358 {
3359     *statep = xzalloc(sizeof(struct port_dump_state));
3360     return 0;
3361 }
3362
3363 static int
3364 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_, void *state_,
3365                struct ofproto_port *port)
3366 {
3367     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3368     struct port_dump_state *state = state_;
3369     const struct sset *sset;
3370     struct sset_node *node;
3371
3372     if (state->has_port) {
3373         ofproto_port_destroy(&state->port);
3374         state->has_port = false;
3375     }
3376     sset = state->ghost ? &ofproto->ghost_ports : &ofproto->ports;
3377     while ((node = sset_at_position(sset, &state->bucket, &state->offset))) {
3378         int error;
3379
3380         error = port_query_by_name(ofproto_, node->name, &state->port);
3381         if (!error) {
3382             *port = state->port;
3383             state->has_port = true;
3384             return 0;
3385         } else if (error != ENODEV) {
3386             return error;
3387         }
3388     }
3389
3390     if (!state->ghost) {
3391         state->ghost = true;
3392         state->bucket = 0;
3393         state->offset = 0;
3394         return port_dump_next(ofproto_, state_, port);
3395     }
3396
3397     return EOF;
3398 }
3399
3400 static int
3401 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
3402 {
3403     struct port_dump_state *state = state_;
3404
3405     if (state->has_port) {
3406         ofproto_port_destroy(&state->port);
3407     }
3408     free(state);
3409     return 0;
3410 }
3411
3412 static int
3413 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
3414 {
3415     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3416
3417     if (ofproto->port_poll_errno) {
3418         int error = ofproto->port_poll_errno;
3419         ofproto->port_poll_errno = 0;
3420         return error;
3421     }
3422
3423     if (sset_is_empty(&ofproto->port_poll_set)) {
3424         return EAGAIN;
3425     }
3426
3427     *devnamep = sset_pop(&ofproto->port_poll_set);
3428     return 0;
3429 }
3430
3431 static void
3432 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
3433 {
3434     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3435     dpif_port_poll_wait(ofproto->backer->dpif);
3436 }
3437
3438 static int
3439 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
3440 {
3441     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3442     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3443             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
3444             : -1);
3445 }
3446 \f
3447 /* Upcall handling. */
3448
3449 /* Flow miss batching.
3450  *
3451  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
3452  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
3453  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
3454  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
3455  *
3456  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
3457  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
3458 struct flow_miss {
3459     struct hmap_node hmap_node;
3460     struct ofproto_dpif *ofproto;
3461     struct flow flow;
3462     enum odp_key_fitness key_fitness;
3463     const struct nlattr *key;
3464     size_t key_len;
3465     struct initial_vals initial_vals;
3466     struct list packets;
3467     enum dpif_upcall_type upcall_type;
3468     uint32_t odp_in_port;
3469 };
3470
3471 struct flow_miss_op {
3472     struct dpif_op dpif_op;
3473     void *garbage;              /* Pointer to pass to free(), NULL if none. */
3474     uint64_t stub[1024 / 8];    /* Temporary buffer. */
3475 };
3476
3477 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
3478  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
3479  * configurations. */
3480 static void
3481 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
3482                     const struct flow *flow)
3483 {
3484     struct ofputil_packet_in pin;
3485
3486     pin.packet = packet->data;
3487     pin.packet_len = packet->size;
3488     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
3489     pin.controller_id = 0;
3490
3491     pin.table_id = 0;
3492     pin.cookie = 0;
3493
3494     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
3495
3496     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
3497
3498     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin);
3499 }
3500
3501 static enum slow_path_reason
3502 process_special(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3503                 const struct ofport_dpif *ofport, const struct ofpbuf *packet)
3504 {
3505     if (!ofport) {
3506         return 0;
3507     } else if (ofport->cfm && cfm_should_process_flow(ofport->cfm, flow)) {
3508         if (packet) {
3509             cfm_process_heartbeat(ofport->cfm, packet);
3510         }
3511         return SLOW_CFM;
3512     } else if (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3513                && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_LACP)) {
3514         if (packet) {
3515             lacp_process_packet(ofport->bundle->lacp, ofport, packet);
3516         }
3517         return SLOW_LACP;
3518     } else if (ofproto->stp && stp_should_process_flow(flow)) {
3519         if (packet) {
3520             stp_process_packet(ofport, packet);
3521         }
3522         return SLOW_STP;
3523     } else {
3524         return 0;
3525     }
3526 }
3527
3528 static struct flow_miss *
3529 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct ofproto_dpif *ofproto,
3530                const struct flow *flow, uint32_t hash)
3531 {
3532     struct flow_miss *miss;
3533
3534     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
3535         if (miss->ofproto == ofproto && flow_equal(&miss->flow, flow)) {
3536             return miss;
3537         }
3538     }
3539
3540     return NULL;
3541 }
3542
3543 /* Partially Initializes 'op' as an "execute" operation for 'miss' and
3544  * 'packet'.  The caller must initialize op->actions and op->actions_len.  If
3545  * 'miss' is associated with a subfacet the caller must also initialize the
3546  * returned op->subfacet, and if anything needs to be freed after processing
3547  * the op, the caller must initialize op->garbage also. */
3548 static void
3549 init_flow_miss_execute_op(struct flow_miss *miss, struct ofpbuf *packet,
3550                           struct flow_miss_op *op)
3551 {
3552     if (miss->flow.vlan_tci != miss->initial_vals.vlan_tci) {
3553         /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
3554          * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
3555          * the flow, but the actions were composed assuming that
3556          * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
3557          * VLAN header from the packet before trying to execute the
3558          * actions. */
3559         eth_pop_vlan(packet);
3560     }
3561
3562     op->garbage = NULL;
3563     op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
3564     op->dpif_op.u.execute.key = miss->key;
3565     op->dpif_op.u.execute.key_len = miss->key_len;
3566     op->dpif_op.u.execute.packet = packet;
3567 }
3568
3569 /* Helper for handle_flow_miss_without_facet() and
3570  * handle_flow_miss_with_facet(). */
3571 static void
3572 handle_flow_miss_common(struct rule_dpif *rule,
3573                         struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
3574 {
3575     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3576
3577     ofproto->n_matches++;
3578
3579     if (rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
3580         /*
3581          * Extra-special case for fail-open mode.
3582          *
3583          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
3584          * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
3585          * the packet up to the controller in the hope that it will try to
3586          * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
3587          *
3588          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
3589          */
3590         send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
3591     }
3592 }
3593
3594 /* Figures out whether a flow that missed in 'ofproto', whose details are in
3595  * 'miss', is likely to be worth tracking in detail in userspace and (usually)
3596  * installing a datapath flow.  The answer is usually "yes" (a return value of
3597  * true).  However, for short flows the cost of bookkeeping is much higher than
3598  * the benefits, so when the datapath holds a large number of flows we impose
3599  * some heuristics to decide which flows are likely to be worth tracking. */
3600 static bool
3601 flow_miss_should_make_facet(struct ofproto_dpif *ofproto,
3602                             struct flow_miss *miss, uint32_t hash)
3603 {
3604     if (!ofproto->governor) {
3605         size_t n_subfacets;
3606
3607         n_subfacets = hmap_count(&ofproto->subfacets);
3608         if (n_subfacets * 2 <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
3609             return true;
3610         }
3611
3612         ofproto->governor = governor_create(ofproto->up.name);
3613     }
3614
3615     return governor_should_install_flow(ofproto->governor, hash,
3616                                         list_size(&miss->packets));
3617 }
3618
3619 /* Handles 'miss', which matches 'rule', without creating a facet or subfacet
3620  * or creating any datapath flow.  May add an "execute" operation to 'ops' and
3621  * increment '*n_ops'. */
3622 static void
3623 handle_flow_miss_without_facet(struct flow_miss *miss,
3624                                struct rule_dpif *rule,
3625                                struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3626 {
3627     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3628     long long int now = time_msec();
3629     struct action_xlate_ctx ctx;
3630     struct ofpbuf *packet;
3631
3632     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3633         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3634         struct dpif_flow_stats stats;
3635         struct ofpbuf odp_actions;
3636
3637         COVERAGE_INC(facet_suppress);
3638
3639         handle_flow_miss_common(rule, packet, &miss->flow);
3640
3641         ofpbuf_use_stub(&odp_actions, op->stub, sizeof op->stub);
3642
3643         dpif_flow_stats_extract(&miss->flow, packet, now, &stats);
3644         rule_credit_stats(rule, &stats);
3645
3646         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &miss->flow, &miss->initial_vals,
3647                               rule, stats.tcp_flags, packet);
3648         ctx.resubmit_stats = &stats;
3649         xlate_actions(&ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len,
3650                       &odp_actions);
3651
3652         if (odp_actions.size) {
3653             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3654
3655             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3656             execute->actions = odp_actions.data;
3657             execute->actions_len = odp_actions.size;
3658             op->garbage = ofpbuf_get_uninit_pointer(&odp_actions);
3659
3660             (*n_ops)++;
3661         } else {
3662             ofpbuf_uninit(&odp_actions);
3663         }
3664     }
3665 }
3666
3667 /* Handles 'miss', which matches 'facet'.  May add any required datapath
3668  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op.
3669  *
3670  * All of the packets in 'miss' are considered to have arrived at time 'now'.
3671  * This is really important only for new facets: if we just called time_msec()
3672  * here, then the new subfacet or its packets could look (occasionally) as
3673  * though it was used some time after the facet was used.  That can make a
3674  * one-packet flow look like it has a nonzero duration, which looks odd in
3675  * e.g. NetFlow statistics. */
3676 static void
3677 handle_flow_miss_with_facet(struct flow_miss *miss, struct facet *facet,
3678                             long long int now,
3679                             struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3680 {
3681     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3682     enum subfacet_path want_path;
3683     struct subfacet *subfacet;
3684     struct ofpbuf *packet;
3685
3686     subfacet = subfacet_create(facet, miss, now);
3687
3688     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3689         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3690         struct dpif_flow_stats stats;
3691
3692         handle_flow_miss_common(facet->rule, packet, &miss->flow);
3693
3694         if (!subfacet->actions) {
3695             subfacet_make_actions(subfacet, packet);
3696         } else if (subfacet->slow) {
3697             struct action_xlate_ctx ctx;
3698
3699             action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3700                                   &subfacet->initial_vals, facet->rule, 0,
3701                                   packet);
3702             xlate_actions_for_side_effects(&ctx, facet->rule->up.ofpacts,
3703                                            facet->rule->up.ofpacts_len);
3704         }
3705
3706         dpif_flow_stats_extract(&facet->flow, packet, now, &stats);
3707         subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
3708
3709         if (subfacet->actions_len) {
3710             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3711
3712             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3713             execute->actions = subfacet->actions;
3714             execute->actions_len = subfacet->actions_len;
3715
3716             (*n_ops)++;
3717         }
3718     }
3719
3720     want_path = subfacet_want_path(subfacet->slow);
3721     if (miss->upcall_type == DPIF_UC_MISS || subfacet->path != want_path) {
3722         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
3723         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
3724
3725         subfacet->path = want_path;
3726
3727         op->garbage = NULL;
3728         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
3729         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3730         put->key = miss->key;
3731         put->key_len = miss->key_len;
3732         if (want_path == SF_FAST_PATH) {
3733             put->actions = subfacet->actions;
3734             put->actions_len = subfacet->actions_len;
3735         } else {
3736             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, subfacet->slow,
3737                               op->stub, sizeof op->stub,
3738                               &put->actions, &put->actions_len);
3739         }
3740         put->stats = NULL;
3741     }
3742 }
3743
3744 /* Handles flow miss 'miss'.  May add any required datapath operations
3745  * to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
3746 static void
3747 handle_flow_miss(struct flow_miss *miss, struct flow_miss_op *ops,
3748                  size_t *n_ops)
3749 {
3750     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
3751     struct facet *facet;
3752     long long int now;
3753     uint32_t hash;
3754
3755     /* The caller must ensure that miss->hmap_node.hash contains
3756      * flow_hash(miss->flow, 0). */
3757     hash = miss->hmap_node.hash;
3758
3759     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &miss->flow, hash);
3760     if (!facet) {
3761         struct rule_dpif *rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &miss->flow);
3762
3763         /* There does not exist a bijection between 'struct flow' and datapath
3764          * flow keys with fitness ODP_FIT_TO_LITTLE.  This breaks a fundamental
3765          * assumption used throughout the facet and subfacet handling code.
3766          * Since we have to handle these misses in userspace anyway, we simply
3767          * skip facet creation, avoiding the problem alltogether. */
3768         if (miss->key_fitness == ODP_FIT_TOO_LITTLE
3769             || !flow_miss_should_make_facet(ofproto, miss, hash)) {
3770             handle_flow_miss_without_facet(miss, rule, ops, n_ops);
3771             return;
3772         }
3773
3774         facet = facet_create(rule, &miss->flow, hash);
3775         now = facet->used;
3776     } else {
3777         now = time_msec();
3778     }
3779     handle_flow_miss_with_facet(miss, facet, now, ops, n_ops);
3780 }
3781
3782 static struct drop_key *
3783 drop_key_lookup(const struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
3784                 size_t key_len)
3785 {
3786     struct drop_key *drop_key;
3787
3788     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (drop_key, hmap_node, hash_bytes(key, key_len, 0),
3789                              &backer->drop_keys) {
3790         if (drop_key->key_len == key_len
3791             && !memcmp(drop_key->key, key, key_len)) {
3792             return drop_key;
3793         }
3794     }
3795     return NULL;
3796 }
3797
3798 static void
3799 drop_key_clear(struct dpif_backer *backer)
3800 {
3801     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3802     struct drop_key *drop_key, *next;
3803
3804     HMAP_FOR_EACH_SAFE (drop_key, next, hmap_node, &backer->drop_keys) {
3805         int error;
3806
3807         error = dpif_flow_del(backer->dpif, drop_key->key, drop_key->key_len,
3808                               NULL);
3809         if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3810             struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3811             odp_flow_key_format(drop_key->key, drop_key->key_len, &ds);
3812             VLOG_WARN("Failed to delete drop key (%s) (%s)", strerror(error),
3813                       ds_cstr(&ds));
3814             ds_destroy(&ds);
3815         }
3816
3817         hmap_remove(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node);
3818         free(drop_key->key);
3819         free(drop_key);
3820     }
3821 }
3822
3823 /* Given a datpath, packet, and flow metadata ('backer', 'packet', and 'key'
3824  * respectively), populates 'flow' with the result of odp_flow_key_to_flow().
3825  * Optionally, if nonnull, populates 'fitnessp' with the fitness of 'flow' as
3826  * returned by odp_flow_key_to_flow().  Also, optionally populates 'ofproto'
3827  * with the ofproto_dpif, and 'odp_in_port' with the datapath in_port, that
3828  * 'packet' ingressed.
3829  *
3830  * If 'ofproto' is nonnull, requires 'flow''s in_port to exist.  Otherwise sets
3831  * 'flow''s in_port to OFPP_NONE.
3832  *
3833  * This function does post-processing on data returned from
3834  * odp_flow_key_to_flow() to help make VLAN splinters transparent to the rest
3835  * of the upcall processing logic.  In particular, if the extracted in_port is
3836  * a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by the "real" port, sets
3837  * flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN splinter port, and pushes
3838  * a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
3839  *
3840  * Optionally, if 'initial_vals' is nonnull, sets 'initial_vals->vlan_tci'
3841  * to the VLAN TCI with which the packet was really received, that is, the
3842  * actual VLAN TCI extracted by odp_flow_key_to_flow().  (This differs from
3843  * the value returned in flow->vlan_tci only for packets received on
3844  * VLAN splinters.)  Also, if received on an IP tunnel, sets
3845  * 'initial_vals->tunnel_ip_tos' to the tunnel's IP TOS.
3846  *
3847  * Similarly, this function also includes some logic to help with tunnels.  It
3848  * may modify 'flow' as necessary to make the tunneling implementation
3849  * transparent to the upcall processing logic.
3850  *
3851  * Returns 0 if successful, ENODEV if the parsed flow has no associated ofport,
3852  * or some other positive errno if there are other problems. */
3853 static int
3854 ofproto_receive(const struct dpif_backer *backer, struct ofpbuf *packet,
3855                 const struct nlattr *key, size_t key_len,
3856                 struct flow *flow, enum odp_key_fitness *fitnessp,
3857                 struct ofproto_dpif **ofproto, uint32_t *odp_in_port,
3858                 struct initial_vals *initial_vals)
3859 {
3860     const struct ofport_dpif *port;
3861     enum odp_key_fitness fitness;
3862     int error = ENODEV;
3863
3864     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
3865     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3866         error = EINVAL;
3867         goto exit;
3868     }
3869
3870     if (initial_vals) {
3871         initial_vals->vlan_tci = flow->vlan_tci;
3872         initial_vals->tunnel_ip_tos = flow->tunnel.ip_tos;
3873     }
3874
3875     if (odp_in_port) {
3876         *odp_in_port = flow->in_port;
3877     }
3878
3879     if (tnl_port_should_receive(flow)) {
3880         const struct ofport *ofport = tnl_port_receive(flow);
3881         if (!ofport) {
3882             flow->in_port = OFPP_NONE;
3883             goto exit;
3884         }
3885         port = ofport_dpif_cast(ofport);
3886
3887         /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
3888         fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
3889
3890         /* XXX: Since the tunnel module is not scoped per backer, it's
3891          * theoretically possible that we'll receive an ofport belonging to an
3892          * entirely different datapath.  In practice, this can't happen because
3893          * no platforms has two separate datapaths which each support
3894          * tunneling. */
3895         ovs_assert(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer == backer);
3896     } else {
3897         port = odp_port_to_ofport(backer, flow->in_port);
3898         if (!port) {
3899             flow->in_port = OFPP_NONE;
3900             goto exit;
3901         }
3902
3903         flow->in_port = port->up.ofp_port;
3904         if (vsp_adjust_flow(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto), flow)) {
3905             if (packet) {
3906                 /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to
3907                  * an OpenFlow controller properly, so that it looks correct
3908                  * for sFlow, and so that flow_extract() will get the correct
3909                  * vlan_tci if it is called on 'packet'.
3910                  *
3911                  * The allocated space inside 'packet' probably also contains
3912                  * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of
3913                  * a struct dpif_upcall (see the large comment on that
3914                  * structure definition), so pushing data on 'packet' is in
3915                  * general not a good idea since it could overwrite 'key' or
3916                  * free it as a side effect.  However, it's OK in this special
3917                  * case because we know that 'packet' is inside a Netlink
3918                  * attribute: pushing 4 bytes will just overwrite the 4-byte
3919                  * "struct nlattr", which is fine since we don't need that
3920                  * header anymore. */
3921                 eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
3922             }
3923             /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
3924             fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
3925         }
3926     }
3927     error = 0;
3928
3929     if (ofproto) {
3930         *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
3931     }
3932
3933 exit:
3934     if (fitnessp) {
3935         *fitnessp = fitness;
3936     }
3937     return error;
3938 }
3939
3940 static void
3941 handle_miss_upcalls(struct dpif_backer *backer, struct dpif_upcall *upcalls,
3942                     size_t n_upcalls)
3943 {
3944     struct dpif_upcall *upcall;
3945     struct flow_miss *miss;
3946     struct flow_miss misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3947     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3948     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3949     struct hmap todo;
3950     int n_misses;
3951     size_t n_ops;
3952     size_t i;
3953
3954     if (!n_upcalls) {
3955         return;
3956     }
3957
3958     /* Construct the to-do list.
3959      *
3960      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
3961      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
3962      * that we can process them together. */
3963     hmap_init(&todo);
3964     n_misses = 0;
3965     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
3966         struct flow_miss *miss = &misses[n_misses];
3967         struct flow_miss *existing_miss;
3968         struct ofproto_dpif *ofproto;
3969         uint32_t odp_in_port;
3970         struct flow flow;
3971         uint32_t hash;
3972         int error;
3973
3974         error = ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key,
3975                                 upcall->key_len, &flow, &miss->key_fitness,
3976                                 &ofproto, &odp_in_port, &miss->initial_vals);
3977         if (error == ENODEV) {
3978             struct drop_key *drop_key;
3979
3980             /* Received packet on port for which we couldn't associate
3981              * an ofproto.  This can happen if a port is removed while
3982              * traffic is being received.  Print a rate-limited message
3983              * in case it happens frequently.  Install a drop flow so
3984              * that future packets of the flow are inexpensively dropped
3985              * in the kernel. */
3986             VLOG_INFO_RL(&rl, "received packet on unassociated port %"PRIu32,
3987                          flow.in_port);
3988
3989             drop_key = drop_key_lookup(backer, upcall->key, upcall->key_len);
3990             if (!drop_key) {
3991                 drop_key = xmalloc(sizeof *drop_key);
3992                 drop_key->key = xmemdup(upcall->key, upcall->key_len);
3993                 drop_key->key_len = upcall->key_len;
3994
3995                 hmap_insert(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node,
3996                             hash_bytes(drop_key->key, drop_key->key_len, 0));
3997                 dpif_flow_put(backer->dpif, DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY,
3998                               drop_key->key, drop_key->key_len, NULL, 0, NULL);
3999             }
4000             continue;
4001         }
4002         if (error) {
4003             continue;
4004         }
4005
4006         ofproto->n_missed++;
4007         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark,
4008                      &flow.tunnel, flow.in_port, &miss->flow);
4009
4010         /* Add other packets to a to-do list. */
4011         hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
4012         existing_miss = flow_miss_find(&todo, ofproto, &miss->flow, hash);
4013         if (!existing_miss) {
4014             hmap_insert(&todo, &miss->hmap_node, hash);
4015             miss->ofproto = ofproto;
4016             miss->key = upcall->key;
4017             miss->key_len = upcall->key_len;
4018             miss->upcall_type = upcall->type;
4019             miss->odp_in_port = odp_in_port;
4020             list_init(&miss->packets);
4021
4022             n_misses++;
4023         } else {
4024             miss = existing_miss;
4025         }
4026         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
4027     }
4028
4029     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
4030      * operations to batch. */
4031     n_ops = 0;
4032     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
4033         handle_flow_miss(miss, flow_miss_ops, &n_ops);
4034     }
4035     ovs_assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
4036
4037     /* Execute batch. */
4038     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
4039         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
4040     }
4041     dpif_operate(backer->dpif, dpif_ops, n_ops);
4042
4043     /* Free memory. */
4044     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
4045         free(flow_miss_ops[i].garbage);
4046     }
4047     hmap_destroy(&todo);
4048 }
4049
4050 static enum { SFLOW_UPCALL, MISS_UPCALL, BAD_UPCALL, FLOW_SAMPLE_UPCALL,
4051               IPFIX_UPCALL }
4052 classify_upcall(const struct dpif_upcall *upcall)
4053 {
4054     size_t userdata_len;
4055     union user_action_cookie cookie;
4056
4057     /* First look at the upcall type. */
4058     switch (upcall->type) {
4059     case DPIF_UC_ACTION:
4060         break;
4061
4062     case DPIF_UC_MISS:
4063         return MISS_UPCALL;
4064
4065     case DPIF_N_UC_TYPES:
4066     default:
4067         VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32, upcall->type);
4068         return BAD_UPCALL;
4069     }
4070
4071     /* "action" upcalls need a closer look. */
4072     if (!upcall->userdata) {
4073         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall missing cookie");
4074         return BAD_UPCALL;
4075     }
4076     userdata_len = nl_attr_get_size(upcall->userdata);
4077     if (userdata_len < sizeof cookie.type
4078         || userdata_len > sizeof cookie) {
4079         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall cookie has unexpected size %zu",
4080                      userdata_len);
4081         return BAD_UPCALL;
4082     }
4083     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4084     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), userdata_len);
4085     if (userdata_len == sizeof cookie.sflow
4086         && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
4087         return SFLOW_UPCALL;
4088     } else if (userdata_len == sizeof cookie.slow_path
4089                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH) {
4090         return MISS_UPCALL;
4091     } else if (userdata_len == sizeof cookie.flow_sample
4092                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE) {
4093         return FLOW_SAMPLE_UPCALL;
4094     } else if (userdata_len == sizeof cookie.ipfix
4095                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_IPFIX) {
4096         return IPFIX_UPCALL;
4097     } else {
4098         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie of type %"PRIu16
4099                      " and size %zu", cookie.type, userdata_len);
4100         return BAD_UPCALL;
4101     }
4102 }
4103
4104 static void
4105 handle_sflow_upcall(struct dpif_backer *backer,
4106                     const struct dpif_upcall *upcall)
4107 {
4108     struct ofproto_dpif *ofproto;
4109     union user_action_cookie cookie;
4110     struct flow flow;
4111     uint32_t odp_in_port;
4112
4113     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4114                         &flow, NULL, &ofproto, &odp_in_port, NULL)
4115         || !ofproto->sflow) {
4116         return;
4117     }
4118
4119     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4120     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.sflow);
4121     dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
4122                         odp_in_port, &cookie);
4123 }
4124
4125 static void
4126 handle_flow_sample_upcall(struct dpif_backer *backer,
4127                           const struct dpif_upcall *upcall)
4128 {
4129     struct ofproto_dpif *ofproto;
4130     union user_action_cookie cookie;
4131     struct flow flow;
4132
4133     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4134                         &flow, NULL, &ofproto, NULL, NULL)
4135         || !ofproto->ipfix) {
4136         return;
4137     }
4138
4139     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4140     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.flow_sample);
4141
4142     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
4143      * the packet using it. */
4144     dpif_ipfix_flow_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow,
4145                            cookie.flow_sample.collector_set_id,
4146                            cookie.flow_sample.probability,
4147                            cookie.flow_sample.obs_domain_id,
4148                            cookie.flow_sample.obs_point_id);
4149 }
4150
4151 static void
4152 handle_ipfix_upcall(struct dpif_backer *backer,
4153                     const struct dpif_upcall *upcall)
4154 {
4155     struct ofproto_dpif *ofproto;
4156     struct flow flow;
4157
4158     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4159                         &flow, NULL, &ofproto, NULL, NULL)
4160         || !ofproto->ipfix) {
4161         return;
4162     }
4163
4164     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
4165      * the packet using it. */
4166     dpif_ipfix_bridge_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow);
4167 }
4168
4169 static int
4170 handle_upcalls(struct dpif_backer *backer, unsigned int max_batch)
4171 {
4172     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4173     struct ofpbuf miss_bufs[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4174     uint64_t miss_buf_stubs[FLOW_MISS_MAX_BATCH][4096 / 8];
4175     int n_processed;
4176     int n_misses;
4177     int i;
4178
4179     ovs_assert(max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
4180
4181     n_misses = 0;
4182     for (n_processed = 0; n_processed < max_batch; n_processed++) {
4183         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
4184         struct ofpbuf *buf = &miss_bufs[n_misses];
4185         int error;
4186
4187         ofpbuf_use_stub(buf, miss_buf_stubs[n_misses],
4188                         sizeof miss_buf_stubs[n_misses]);
4189         error = dpif_recv(backer->dpif, upcall, buf);
4190         if (error) {
4191             ofpbuf_uninit(buf);
4192             break;
4193         }
4194
4195         switch (classify_upcall(upcall)) {
4196         case MISS_UPCALL:
4197             /* Handle it later. */
4198             n_misses++;
4199             break;
4200
4201         case SFLOW_UPCALL:
4202             handle_sflow_upcall(backer, upcall);
4203             ofpbuf_uninit(buf);
4204             break;
4205
4206         case FLOW_SAMPLE_UPCALL:
4207             handle_flow_sample_upcall(backer, upcall);
4208             ofpbuf_uninit(buf);
4209             break;
4210
4211         case IPFIX_UPCALL:
4212             handle_ipfix_upcall(backer, upcall);
4213             ofpbuf_uninit(buf);
4214             break;
4215
4216         case BAD_UPCALL:
4217             ofpbuf_uninit(buf);
4218             break;
4219         }
4220     }
4221
4222     /* Handle deferred MISS_UPCALL processing. */
4223     handle_miss_upcalls(backer, misses, n_misses);
4224     for (i = 0; i < n_misses; i++) {
4225         ofpbuf_uninit(&miss_bufs[i]);
4226     }
4227
4228     return n_processed;
4229 }
4230 \f
4231 /* Flow expiration. */
4232
4233 static int subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *);
4234 static void update_stats(struct dpif_backer *);
4235 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
4236 static void expire_subfacets(struct ofproto_dpif *, int dp_max_idle);
4237
4238 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
4239  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
4240  * importantly when they last were used, and then use that information to
4241  * expire flows that have not been used recently.
4242  *
4243  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
4244 static int
4245 expire(struct dpif_backer *backer)
4246 {
4247     struct ofproto_dpif *ofproto;
4248     int max_idle = INT32_MAX;
4249
4250     /* Periodically clear out the drop keys in an effort to keep them
4251      * relatively few. */
4252     drop_key_clear(backer);
4253
4254     /* Update stats for each flow in the backer. */
4255     update_stats(backer);
4256
4257     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4258         struct rule *rule, *next_rule;
4259         int dp_max_idle;
4260
4261         if (ofproto->backer != backer) {
4262             continue;
4263         }
4264
4265         /* Keep track of the max number of flows per ofproto_dpif. */
4266         update_max_subfacet_count(ofproto);
4267
4268         /* Expire subfacets that have been idle too long. */
4269         dp_max_idle = subfacet_max_idle(ofproto);
4270         expire_subfacets(ofproto, dp_max_idle);
4271
4272         max_idle = MIN(max_idle, dp_max_idle);
4273
4274         /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout
4275          * has passed. */
4276         LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, expirable,
4277                             &ofproto->up.expirable) {
4278             rule_expire(rule_dpif_cast(rule));
4279         }
4280
4281         /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
4282          * good time to do bond rebalancing. */
4283         if (ofproto->has_bonded_bundles) {
4284             struct ofbundle *bundle;
4285
4286             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
4287                 if (bundle->bond) {
4288                     bond_rebalance(bundle->bond, &backer->revalidate_set);
4289                 }
4290             }
4291         }
4292     }
4293
4294     return MIN(max_idle, 1000);
4295 }
4296
4297 /* Updates flow table statistics given that the datapath just reported 'stats'
4298  * as 'subfacet''s statistics. */
4299 static void
4300 update_subfacet_stats(struct subfacet *subfacet,
4301                       const struct dpif_flow_stats *stats)
4302 {
4303     struct facet *facet = subfacet->facet;
4304
4305     if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
4306         uint64_t extra = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4307         facet->packet_count += extra;
4308     } else {
4309         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
4310     }
4311
4312     if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
4313         facet->byte_count += stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
4314     } else {
4315         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
4316     }
4317
4318     subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
4319     subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
4320
4321     facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
4322
4323     subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
4324     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4325         facet_learn(facet);
4326         facet_account(facet);
4327         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4328     }
4329 }
4330
4331 /* 'key' with length 'key_len' bytes is a flow in 'dpif' that we know nothing
4332  * about, or a flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
4333 static void
4334 delete_unexpected_flow(struct ofproto_dpif *ofproto,
4335                        const struct nlattr *key, size_t key_len)
4336 {
4337     if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4338         struct ds s;
4339
4340         ds_init(&s);
4341         odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
4342         VLOG_WARN("unexpected flow on %s: %s", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
4343         ds_destroy(&s);
4344     }
4345
4346     COVERAGE_INC(facet_unexpected);
4347     dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, key, key_len, NULL);
4348 }
4349
4350 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
4351  *
4352  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
4353  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
4354  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
4355  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
4356  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
4357  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
4358  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
4359  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
4360  *
4361  * In addition, this function maintains per ofproto flow hit counts. The patch
4362  * port is not treated specially. e.g. A packet ingress from br0 patched into
4363  * br1 will increase the hit count of br0 by 1, however, does not affect
4364  * the hit or miss counts of br1.
4365  */
4366 static void
4367 update_stats(struct dpif_backer *backer)
4368 {
4369     const struct dpif_flow_stats *stats;
4370     struct dpif_flow_dump dump;
4371     const struct nlattr *key;
4372     struct ofproto_dpif *ofproto;
4373     size_t key_len;
4374
4375     dpif_flow_dump_start(&dump, backer->dpif);
4376     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len, NULL, NULL, &stats)) {
4377         struct flow flow;
4378         struct subfacet *subfacet;
4379         struct ofport_dpif *ofport;
4380         uint32_t key_hash;
4381
4382         if (ofproto_receive(backer, NULL, key, key_len, &flow, NULL, &ofproto,
4383                             NULL, NULL)) {
4384             continue;
4385         }
4386
4387         ofproto->total_subfacet_count += hmap_count(&ofproto->subfacets);
4388         ofproto->n_update_stats++;
4389
4390         ofport = get_ofp_port(ofproto, flow.in_port);
4391         if (ofport && ofport->tnl_port) {
4392             netdev_vport_inc_rx(ofport->up.netdev, stats);
4393         }
4394
4395         key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4396         subfacet = subfacet_find(ofproto, key, key_len, key_hash);
4397         switch (subfacet ? subfacet->path : SF_NOT_INSTALLED) {
4398         case SF_FAST_PATH:
4399             /* Update ofproto_dpif's hit count. */
4400             if (stats->n_packets > subfacet->dp_packet_count) {
4401                 uint64_t delta = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4402                 dpif_stats_update_hit_count(ofproto, delta);
4403             }
4404
4405             update_subfacet_stats(subfacet, stats);
4406             break;
4407
4408         case SF_SLOW_PATH:
4409             /* Stats are updated per-packet. */
4410             break;
4411
4412         case SF_NOT_INSTALLED:
4413         default:
4414             delete_unexpected_flow(ofproto, key, key_len);
4415             break;
4416         }
4417         run_fast_rl();
4418     }
4419     dpif_flow_dump_done(&dump);
4420
4421     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4422         update_moving_averages(ofproto);
4423     }
4424
4425 }
4426
4427 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4428  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
4429  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
4430  * fold its statistic into its rule. */
4431 static int
4432 subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *ofproto)
4433 {
4434     /*
4435      * Idle time histogram.
4436      *
4437      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
4438      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
4439      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4440      * well.
4441      *
4442      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
4443      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4444      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
4445      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
4446      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
4447      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
4448      * discard.
4449      *
4450      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4451      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
4452      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4453      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4454      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
4455      * ofproto->up.flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
4456      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
4457      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
4458      * (though the next run will delete most of those unless they receive
4459      * additional data).
4460      *
4461      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
4462      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
4463      * uninstallable subfacets.
4464      */
4465     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4466     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4467     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4468     int total, subtotal, bucket;
4469     struct subfacet *subfacet;
4470     long long int now;
4471     int i;
4472
4473     total = hmap_count(&ofproto->subfacets);
4474     if (total <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
4475         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4476     }
4477
4478     /* Build histogram. */
4479     now = time_msec();
4480     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
4481         long long int idle = now - subfacet->used;
4482         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4483                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4484                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4485         buckets[bucket]++;
4486     }
4487
4488     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4489     subtotal = bucket = 0;
4490     do {
4491         subtotal += buckets[bucket++];
4492     } while (bucket < N_BUCKETS &&
4493              subtotal < MAX(ofproto->up.flow_eviction_threshold, total / 100));
4494
4495     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4496         struct ds s;
4497
4498         ds_init(&s);
4499         ds_put_cstr(&s, "keep");
4500         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4501             if (i == bucket) {
4502                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4503             }
4504             if (buckets[i]) {
4505                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4506             }
4507         }
4508         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
4509         ds_destroy(&s);
4510     }
4511
4512     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4513 }
4514
4515 static void
4516 expire_subfacets(struct ofproto_dpif *ofproto, int dp_max_idle)
4517 {
4518     /* Cutoff time for most flows. */
4519     long long int normal_cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
4520
4521     /* We really want to keep flows for special protocols around, so use a more
4522      * conservative cutoff. */
4523     long long int special_cutoff = time_msec() - 10000;
4524
4525     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4526     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4527     int n_batch;
4528
4529     n_batch = 0;
4530     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
4531                         &ofproto->subfacets) {
4532         long long int cutoff;
4533
4534         cutoff = (subfacet->slow & (SLOW_CFM | SLOW_LACP | SLOW_STP)
4535                   ? special_cutoff
4536                   : normal_cutoff);
4537         if (subfacet->used < cutoff) {
4538             if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
4539                 batch[n_batch++] = subfacet;
4540                 if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
4541                     subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
4542                     n_batch = 0;
4543                 }
4544             } else {
4545                 subfacet_destroy(subfacet);
4546             }
4547         }
4548     }
4549
4550     if (n_batch > 0) {
4551         subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
4552     }
4553 }
4554
4555 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
4556  * then delete it entirely. */
4557 static void
4558 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
4559 {
4560     struct facet *facet, *next_facet;
4561     long long int now;
4562     uint8_t reason;
4563
4564     if (rule->up.pending) {
4565         /* We'll have to expire it later. */
4566         return;
4567     }
4568
4569     /* Has 'rule' expired? */
4570     now = time_msec();
4571     if (rule->up.hard_timeout
4572         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
4573         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
4574     } else if (rule->up.idle_timeout
4575                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
4576         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
4577     } else {
4578         return;
4579     }
4580
4581     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
4582
4583     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4584      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
4585     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4586         facet_remove(facet);
4587     }
4588
4589     /* Get rid of the rule. */
4590     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
4591 }
4592 \f
4593 /* Facets. */
4594
4595 /* Creates and returns a new facet owned by 'rule', given a 'flow'.
4596  *
4597  * The caller must already have determined that no facet with an identical
4598  * 'flow' exists in 'ofproto' and that 'flow' is the best match for 'rule' in
4599  * the ofproto's classifier table.
4600  *
4601  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
4602  *
4603  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
4604  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
4605 static struct facet *
4606 facet_create(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow, uint32_t hash)
4607 {
4608     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4609     struct facet *facet;
4610
4611     facet = xzalloc(sizeof *facet);
4612     facet->used = time_msec();
4613     hmap_insert(&ofproto->facets, &facet->hmap_node, hash);
4614     list_push_back(&rule->facets, &facet->list_node);
4615     facet->rule = rule;
4616     facet->flow = *flow;
4617     list_init(&facet->subfacets);
4618     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
4619     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
4620
4621     facet->learn_rl = time_msec() + 500;
4622
4623     return facet;
4624 }
4625
4626 static void
4627 facet_free(struct facet *facet)
4628 {
4629     free(facet);
4630 }
4631
4632 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
4633  * 'packet', which arrived on 'in_port'. */
4634 static bool
4635 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4636                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
4637                     struct ofpbuf *packet)
4638 {
4639     struct odputil_keybuf keybuf;
4640     struct ofpbuf key;
4641     int error;
4642
4643     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4644     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
4645                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
4646
4647     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
4648                          odp_actions, actions_len, packet);
4649     return !error;
4650 }
4651
4652 /* Remove 'facet' from 'ofproto' and free up the associated memory:
4653  *
4654  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
4655  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
4656  *
4657  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
4658  */
4659 static void
4660 facet_remove(struct facet *facet)
4661 {
4662     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4663     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4664
4665     ovs_assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
4666
4667     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
4668     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4669         subfacet_uninstall(subfacet);
4670     }
4671
4672     /* Flush the final stats to the rule.
4673      *
4674      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
4675      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
4676      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
4677     facet_flush_stats(facet);
4678
4679     /* Now we're really all done so destroy everything. */
4680     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
4681                         &facet->subfacets) {
4682         subfacet_destroy__(subfacet);
4683     }
4684     hmap_remove(&ofproto->facets, &facet->hmap_node);
4685     list_remove(&facet->list_node);
4686     facet_free(facet);
4687 }
4688
4689 /* Feed information from 'facet' back into the learning table to keep it in
4690  * sync with what is actually flowing through the datapath. */
4691 static void
4692 facet_learn(struct facet *facet)
4693 {
4694     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4695     struct subfacet *subfacet= CONTAINER_OF(list_front(&facet->subfacets),
4696                                             struct subfacet, list_node);
4697     long long int now = time_msec();
4698     struct action_xlate_ctx ctx;
4699
4700     if (!facet->has_fin_timeout && now < facet->learn_rl) {
4701         return;
4702     }
4703
4704     facet->learn_rl = now + 500;
4705
4706     if (!facet->has_learn
4707         && !facet->has_normal
4708         && (!facet->has_fin_timeout
4709             || !(facet->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST)))) {
4710         return;
4711     }
4712
4713     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
4714                           &subfacet->initial_vals,
4715                           facet->rule, facet->tcp_flags, NULL);
4716     ctx.may_learn = true;
4717     xlate_actions_for_side_effects(&ctx, facet->rule->up.ofpacts,
4718                                    facet->rule->up.ofpacts_len);
4719 }
4720
4721 static void
4722 facet_account(struct facet *facet)
4723 {
4724     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4725     struct subfacet *subfacet = facet_get_subfacet(facet);
4726     const struct nlattr *a;
4727     unsigned int left;
4728     ovs_be16 vlan_tci;
4729     uint64_t n_bytes;
4730
4731     if (!facet->has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
4732         return;
4733     }
4734     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
4735
4736     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
4737      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
4738      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
4739      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
4740      * hash bucket.)
4741      *
4742      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
4743      * be equally valid for our purpose. */
4744     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
4745     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left,
4746                              subfacet->actions, subfacet->actions_len) {
4747         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
4748         struct ofport_dpif *port;
4749
4750         switch (nl_attr_type(a)) {
4751         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
4752             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
4753             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
4754                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
4755                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
4756             }
4757             break;
4758
4759         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
4760             vlan_tci = htons(0);
4761             break;
4762
4763         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
4764             vlan = nl_attr_get(a);
4765             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
4766             break;
4767         }
4768     }
4769 }
4770
4771 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
4772  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
4773  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
4774 static bool
4775 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
4776 {
4777     if (facet) {
4778         const struct rule *rule = &facet->rule->up;
4779         const struct ofpact *ofpacts = rule->ofpacts;
4780         size_t ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
4781
4782         if (ofpacts_len > 0 &&
4783             ofpacts->type == OFPACT_CONTROLLER &&
4784             ofpact_next(ofpacts) >= ofpact_end(ofpacts, ofpacts_len)) {
4785             return true;
4786         }
4787     }
4788     return false;
4789 }
4790
4791 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
4792  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
4793  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
4794  * its packet and byte counts before this function is called. */
4795 static void
4796 facet_flush_stats(struct facet *facet)
4797 {
4798     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4799     struct subfacet *subfacet;
4800
4801     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4802         ovs_assert(!subfacet->dp_byte_count);
4803         ovs_assert(!subfacet->dp_packet_count);
4804     }
4805
4806     facet_push_stats(facet);
4807     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4808         facet_account(facet);
4809         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4810     }
4811
4812     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
4813         struct ofexpired expired;
4814         expired.flow = facet->flow;
4815         expired.packet_count = facet->packet_count;
4816         expired.byte_count = facet->byte_count;
4817         expired.used = facet->used;
4818         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
4819     }
4820
4821     facet->rule->packet_count += facet->packet_count;
4822     facet->rule->byte_count += facet->byte_count;
4823
4824     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
4825      * reinstalled. */
4826     facet_reset_counters(facet);
4827
4828     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
4829     facet->tcp_flags = 0;
4830 }
4831
4832 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
4833  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
4834  *
4835  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
4836  *
4837  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
4838  * instead if that is important. */
4839 static struct facet *
4840 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
4841            const struct flow *flow, uint32_t hash)
4842 {
4843     struct facet *facet;
4844
4845     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (facet, hmap_node, hash, &ofproto->facets) {
4846         if (flow_equal(flow, &facet->flow)) {
4847             return facet;
4848         }
4849     }
4850
4851     return NULL;
4852 }
4853
4854 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
4855  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
4856  *
4857  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
4858  *
4859  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
4860 static struct facet *
4861 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4862                    uint32_t hash)
4863 {
4864     struct facet *facet;
4865
4866     facet = facet_find(ofproto, flow, hash);
4867     if (facet
4868         && (ofproto->backer->need_revalidate
4869             || tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
4870                                   facet->tags))
4871         && !facet_revalidate(facet)) {
4872         return NULL;
4873     }
4874
4875     return facet;
4876 }
4877
4878 /* Return a subfacet from 'facet'.  A facet consists of one or more
4879  * subfacets, and this function returns one of them. */
4880 static struct subfacet *facet_get_subfacet(struct facet *facet)
4881 {
4882     return CONTAINER_OF(list_front(&facet->subfacets), struct subfacet,
4883                         list_node);
4884 }
4885
4886 static const char *
4887 subfacet_path_to_string(enum subfacet_path path)
4888 {
4889     switch (path) {
4890     case SF_NOT_INSTALLED:
4891         return "not installed";
4892     case SF_FAST_PATH:
4893         return "in fast path";
4894     case SF_SLOW_PATH:
4895         return "in slow path";
4896     default:
4897         return "<error>";
4898     }
4899 }
4900
4901 /* Returns the path in which a subfacet should be installed if its 'slow'
4902  * member has the specified value. */
4903 static enum subfacet_path
4904 subfacet_want_path(enum slow_path_reason slow)
4905 {
4906     return slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
4907 }
4908
4909 /* Returns true if 'subfacet' needs to have its datapath flow updated,
4910  * supposing that its actions have been recalculated as 'want_actions' and that
4911  * 'slow' is nonzero iff 'subfacet' should be in the slow path. */
4912 static bool
4913 subfacet_should_install(struct subfacet *subfacet, enum slow_path_reason slow,
4914                         const struct ofpbuf *want_actions)
4915 {
4916     enum subfacet_path want_path = subfacet_want_path(slow);
4917     return (want_path != subfacet->path
4918             || (want_path == SF_FAST_PATH
4919                 && (subfacet->actions_len != want_actions->size
4920                     || memcmp(subfacet->actions, want_actions->data,
4921                               subfacet->actions_len))));
4922 }
4923
4924 static bool
4925 facet_check_consistency(struct facet *facet)
4926 {
4927     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
4928
4929     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4930
4931     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
4932     struct ofpbuf odp_actions;
4933
4934     struct rule_dpif *rule;
4935     struct subfacet *subfacet;
4936     bool may_log = false;
4937     bool ok;
4938
4939     /* Check the rule for consistency. */
4940     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow);
4941     ok = rule == facet->rule;
4942     if (!ok) {
4943         may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
4944         if (may_log) {
4945             struct ds s;
4946
4947             ds_init(&s);
4948             flow_format(&s, &facet->flow);
4949             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
4950                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
4951             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
4952             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
4953                           rule->up.table_id);
4954             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
4955             ds_put_char(&s, ')');
4956
4957             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4958             ds_destroy(&s);
4959         }
4960     }
4961
4962     /* Check the datapath actions for consistency. */
4963     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
4964     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4965         enum subfacet_path want_path;
4966         struct action_xlate_ctx ctx;
4967         struct ds s;
4968
4969         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
4970                               &subfacet->initial_vals, rule, 0, NULL);
4971         xlate_actions(&ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len,
4972                       &odp_actions);
4973
4974         if (subfacet->path == SF_NOT_INSTALLED) {
4975             /* This only happens if the datapath reported an error when we
4976              * tried to install the flow.  Don't flag another error here. */
4977             continue;
4978         }
4979
4980         want_path = subfacet_want_path(subfacet->slow);
4981
4982         if (!subfacet_should_install(subfacet, subfacet->slow, &odp_actions)) {
4983             continue;
4984         }
4985
4986         /* Inconsistency! */
4987         if (ok) {
4988             may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
4989             ok = false;
4990         }
4991         if (!may_log) {
4992             /* Rate-limited, skip reporting. */
4993             continue;
4994         }
4995
4996         ds_init(&s);
4997         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &s);
4998
4999         ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in subfacet");
5000         if (want_path != subfacet->path) {
5001             enum odp_key_fitness fitness = subfacet->key_fitness;
5002
5003             ds_put_format(&s, " (%s, fitness=%s)",
5004                           subfacet_path_to_string(subfacet->path),
5005                           odp_key_fitness_to_string(fitness));
5006             ds_put_format(&s, " (should have been %s)",
5007                           subfacet_path_to_string(want_path));
5008         } else if (want_path == SF_FAST_PATH) {
5009             ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
5010             format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
5011                                subfacet->actions_len);
5012             ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
5013             format_odp_actions(&s, odp_actions.data, odp_actions.size);
5014             ds_put_char(&s, ')');
5015         } else {
5016             ds_put_cstr(&s, " (actions: ");
5017             format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
5018                                subfacet->actions_len);
5019             ds_put_char(&s, ')');
5020         }
5021         VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
5022         ds_destroy(&s);
5023     }
5024     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
5025
5026     return ok;
5027 }
5028
5029 /* Re-searches the classifier for 'facet':
5030  *
5031  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
5032  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
5033  *
5034  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
5035  *     where it is and recompiles its actions anyway.
5036  *
5037  *   - If any of 'facet''s subfacets correspond to a new flow according to
5038  *     ofproto_receive(), 'facet' is removed.
5039  *
5040  *   Returns true if 'facet' is still valid.  False if 'facet' was removed. */
5041 static bool
5042 facet_revalidate(struct facet *facet)
5043 {
5044     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5045     struct actions {
5046         struct nlattr *odp_actions;
5047         size_t actions_len;
5048     };
5049     struct actions *new_actions;
5050
5051     struct action_xlate_ctx ctx;
5052     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5053     struct ofpbuf odp_actions;
5054
5055     struct rule_dpif *new_rule;
5056     struct subfacet *subfacet;
5057     int i;
5058
5059     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
5060
5061     /* Check that child subfacets still correspond to this facet.  Tunnel
5062      * configuration changes could cause a subfacet's OpenFlow in_port to
5063      * change. */
5064     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5065         struct ofproto_dpif *recv_ofproto;
5066         struct flow recv_flow;
5067         int error;
5068
5069         error = ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, subfacet->key,
5070                                 subfacet->key_len, &recv_flow, NULL,
5071                                 &recv_ofproto, NULL, NULL);
5072         if (error
5073             || recv_ofproto != ofproto
5074             || memcmp(&recv_flow, &facet->flow, sizeof recv_flow)) {
5075             facet_remove(facet);
5076             return false;
5077         }
5078     }
5079
5080     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow);
5081
5082     /* Calculate new datapath actions.
5083      *
5084      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
5085      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
5086      * around to properly compose it. */
5087
5088     /* If the datapath actions changed or the installability changed,
5089      * then we need to talk to the datapath. */
5090     i = 0;
5091     new_actions = NULL;
5092     memset(&ctx, 0, sizeof ctx);
5093     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5094     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5095         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
5096                               &subfacet->initial_vals, new_rule, 0, NULL);
5097         xlate_actions(&ctx, new_rule->up.ofpacts, new_rule->up.ofpacts_len,
5098                       &odp_actions);
5099
5100         if (subfacet_should_install(subfacet, ctx.slow, &odp_actions)) {
5101             struct dpif_flow_stats stats;
5102
5103             subfacet_install(subfacet, odp_actions.data, odp_actions.size,
5104                              &stats, ctx.slow);
5105             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5106
5107             if (!new_actions) {
5108                 new_actions = xcalloc(list_size(&facet->subfacets),
5109                                       sizeof *new_actions);
5110             }
5111             new_actions[i].odp_actions = xmemdup(odp_actions.data,
5112                                                  odp_actions.size);
5113             new_actions[i].actions_len = odp_actions.size;
5114         }
5115
5116         i++;
5117     }
5118     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
5119
5120     if (new_actions) {
5121         facet_flush_stats(facet);
5122     }
5123
5124     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
5125     facet->tags = ctx.tags;
5126     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
5127     facet->has_learn = ctx.has_learn;
5128     facet->has_normal = ctx.has_normal;
5129     facet->has_fin_timeout = ctx.has_fin_timeout;
5130     facet->mirrors = ctx.mirrors;
5131
5132     i = 0;
5133     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5134         subfacet->slow = ctx.slow;
5135
5136         if (new_actions && new_actions[i].odp_actions) {
5137             free(subfacet->actions);
5138             subfacet->actions = new_actions[i].odp_actions;
5139             subfacet->actions_len = new_actions[i].actions_len;
5140         }
5141         i++;
5142     }
5143     free(new_actions);
5144
5145     if (facet->rule != new_rule) {
5146         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
5147         list_remove(&facet->list_node);
5148         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
5149         facet->rule = new_rule;
5150         facet->used = new_rule->up.created;
5151         facet->prev_used = facet->used;
5152     }
5153
5154     return true;
5155 }
5156
5157 /* Updates 'facet''s used time.  Caller is responsible for calling
5158  * facet_push_stats() to update the flows which 'facet' resubmits into. */
5159 static void
5160 facet_update_time(struct facet *facet, long long int used)
5161 {
5162     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5163     if (used > facet->used) {
5164         facet->used = used;
5165         ofproto_rule_update_used(&facet->rule->up, used);
5166         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, used);
5167     }
5168 }
5169
5170 static void
5171 facet_reset_counters(struct facet *facet)
5172 {
5173     facet->packet_count = 0;
5174     facet->byte_count = 0;
5175     facet->prev_packet_count = 0;
5176     facet->prev_byte_count = 0;
5177     facet->accounted_bytes = 0;
5178 }
5179
5180 static void
5181 facet_push_stats(struct facet *facet)
5182 {
5183     struct dpif_flow_stats stats;
5184
5185     ovs_assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
5186     ovs_assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
5187     ovs_assert(facet->used >= facet->prev_used);
5188
5189     stats.n_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
5190     stats.n_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
5191     stats.used = facet->used;
5192     stats.tcp_flags = 0;
5193
5194     if (stats.n_packets || stats.n_bytes || facet->used > facet->prev_used) {
5195         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
5196         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
5197         facet->prev_used = facet->used;
5198
5199         flow_push_stats(facet, &stats);
5200
5201         update_mirror_stats(ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto),
5202                             facet->mirrors, stats.n_packets, stats.n_bytes);
5203     }
5204 }
5205
5206 static void
5207 push_all_stats__(bool run_fast)
5208 {
5209     static long long int rl = LLONG_MIN;
5210     struct ofproto_dpif *ofproto;
5211
5212     if (time_msec() < rl) {
5213         return;
5214     }
5215
5216     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5217         struct facet *facet;
5218
5219         HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
5220             facet_push_stats(facet);
5221             if (run_fast) {
5222                 run_fast_rl();
5223             }
5224         }
5225     }
5226
5227     rl = time_msec() + 100;
5228 }
5229
5230 static void
5231 push_all_stats(void)
5232 {
5233     push_all_stats__(true);
5234 }
5235
5236 static void
5237 rule_credit_stats(struct rule_dpif *rule, const struct dpif_flow_stats *stats)
5238 {
5239     rule->packet_count += stats->n_packets;
5240     rule->byte_count += stats->n_bytes;
5241     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
5242 }
5243
5244 /* Pushes flow statistics to the rules which 'facet->flow' resubmits
5245  * into given 'facet->rule''s actions and mirrors. */
5246 static void
5247 flow_push_stats(struct facet *facet, const struct dpif_flow_stats *stats)
5248 {
5249     struct rule_dpif *rule = facet->rule;
5250     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5251     struct subfacet *subfacet = facet_get_subfacet(facet);
5252     struct action_xlate_ctx ctx;
5253
5254     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
5255
5256     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
5257                           &subfacet->initial_vals, rule, 0, NULL);
5258     ctx.resubmit_stats = stats;
5259     xlate_actions_for_side_effects(&ctx, rule->up.ofpacts,
5260                                    rule->up.ofpacts_len);
5261 }
5262 \f
5263 /* Subfacets. */
5264
5265 static struct subfacet *
5266 subfacet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
5267               const struct nlattr *key, size_t key_len, uint32_t key_hash)
5268 {
5269     struct subfacet *subfacet;
5270
5271     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
5272                              &ofproto->subfacets) {
5273         if (subfacet->key_len == key_len
5274             && !memcmp(key, subfacet->key, key_len)) {
5275             return subfacet;
5276         }
5277     }
5278
5279     return NULL;
5280 }
5281
5282 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
5283  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len' members in 'miss'.  Returns the
5284  * existing subfacet if there is one, otherwise creates and returns a
5285  * new subfacet.
5286  *
5287  * If the returned subfacet is new, then subfacet->actions will be NULL, in
5288  * which case the caller must populate the actions with
5289  * subfacet_make_actions(). */
5290 static struct subfacet *
5291 subfacet_create(struct facet *facet, struct flow_miss *miss,
5292                 long long int now)
5293 {
5294     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5295     enum odp_key_fitness key_fitness = miss->key_fitness;
5296     const struct nlattr *key = miss->key;
5297     size_t key_len = miss->key_len;
5298     uint32_t key_hash;
5299     struct subfacet *subfacet;
5300
5301     key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
5302
5303     if (list_is_empty(&facet->subfacets)) {
5304         subfacet = &facet->one_subfacet;
5305     } else {
5306         subfacet = subfacet_find(ofproto, key, key_len, key_hash);
5307         if (subfacet) {
5308             if (subfacet->facet == facet) {
5309                 return subfacet;
5310             }
5311
5312             /* This shouldn't happen. */
5313             VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
5314             subfacet_destroy(subfacet);
5315         }
5316
5317         subfacet = xmalloc(sizeof *subfacet);
5318     }
5319
5320     hmap_insert(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
5321     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
5322     subfacet->facet = facet;
5323     subfacet->key_fitness = key_fitness;
5324     subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
5325     subfacet->key_len = key_len;
5326     subfacet->used = now;
5327     subfacet->created = now;
5328     subfacet->dp_packet_count = 0;
5329     subfacet->dp_byte_count = 0;
5330     subfacet->actions_len = 0;
5331     subfacet->actions = NULL;
5332     subfacet->slow = 0;
5333     subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5334     subfacet->initial_vals = miss->initial_vals;
5335     subfacet->odp_in_port = miss->odp_in_port;
5336
5337     ofproto->subfacet_add_count++;
5338     return subfacet;
5339 }
5340
5341 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
5342  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
5343 static void
5344 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
5345 {
5346     struct facet *facet = subfacet->facet;
5347     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5348
5349     /* Update ofproto stats before uninstall the subfacet. */
5350     ofproto->subfacet_del_count++;
5351     ofproto->total_subfacet_life_span += (time_msec() - subfacet->created);
5352
5353     subfacet_uninstall(subfacet);
5354     hmap_remove(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node);
5355     list_remove(&subfacet->list_node);
5356     free(subfacet->key);
5357     free(subfacet->actions);
5358     if (subfacet != &facet->one_subfacet) {
5359         free(subfacet);
5360     }
5361 }
5362
5363 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
5364  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
5365 static void
5366 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
5367 {
5368     struct facet *facet = subfacet->facet;
5369
5370     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
5371         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
5372         facet_remove(facet);
5373     } else {
5374         subfacet_destroy__(subfacet);
5375     }
5376 }
5377
5378 static void
5379 subfacet_destroy_batch(struct ofproto_dpif *ofproto,
5380                        struct subfacet **subfacets, int n)
5381 {
5382     struct dpif_op ops[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5383     struct dpif_op *opsp[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5384     struct dpif_flow_stats stats[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5385     int i;
5386
5387     for (i = 0; i < n; i++) {
5388         ops[i].type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
5389         ops[i].u.flow_del.key = subfacets[i]->key;
5390         ops[i].u.flow_del.key_len = subfacets[i]->key_len;
5391         ops[i].u.flow_del.stats = &stats[i];
5392         opsp[i] = &ops[i];
5393     }
5394
5395     dpif_operate(ofproto->backer->dpif, opsp, n);
5396     for (i = 0; i < n; i++) {
5397         subfacet_reset_dp_stats(subfacets[i], &stats[i]);
5398         subfacets[i]->path = SF_NOT_INSTALLED;
5399         subfacet_destroy(subfacets[i]);
5400         run_fast_rl();
5401     }
5402 }
5403
5404 /* Composes the datapath actions for 'subfacet' based on its rule's actions. */
5405 static void
5406 subfacet_make_actions(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *packet)
5407 {
5408     struct facet *facet = subfacet->facet;
5409     struct rule_dpif *rule = facet->rule;
5410     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5411
5412     struct action_xlate_ctx ctx;
5413     struct ofpbuf odp_actions;
5414     uint64_t stub[1024 / 8];
5415
5416     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, stub, sizeof stub);
5417     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
5418                           &subfacet->initial_vals, rule, 0, packet);
5419     xlate_actions(&ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, &odp_actions);
5420     facet->tags = ctx.tags;
5421     facet->has_learn = ctx.has_learn;
5422     facet->has_normal = ctx.has_normal;
5423     facet->has_fin_timeout = ctx.has_fin_timeout;
5424     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
5425     facet->mirrors = ctx.mirrors;
5426
5427     subfacet->slow = ctx.slow;
5428
5429     ovs_assert(!subfacet->actions);
5430     subfacet->actions_len = odp_actions.size;
5431     subfacet->actions = ofpbuf_steal_data(&odp_actions);
5432 }
5433
5434 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
5435  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
5436  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
5437  * since 'subfacet' was last updated.
5438  *
5439  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5440 static int
5441 subfacet_install(struct subfacet *subfacet,
5442                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
5443                  struct dpif_flow_stats *stats,
5444                  enum slow_path_reason slow)
5445 {
5446     struct facet *facet = subfacet->facet;
5447     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5448     enum subfacet_path path = subfacet_want_path(slow);
5449     uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
5450     enum dpif_flow_put_flags flags;
5451     int ret;
5452
5453     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
5454     if (stats) {
5455         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
5456     }
5457
5458     if (path == SF_SLOW_PATH) {
5459         compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, slow,
5460                           slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
5461                           &actions, &actions_len);
5462     }
5463
5464     ret = dpif_flow_put(ofproto->backer->dpif, flags, subfacet->key,
5465                         subfacet->key_len, actions, actions_len, stats);
5466
5467     if (stats) {
5468         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
5469     }
5470
5471     if (!ret) {
5472         subfacet->path = path;
5473     }
5474     return ret;
5475 }
5476
5477 static int
5478 subfacet_reinstall(struct subfacet *subfacet, struct dpif_flow_stats *stats)
5479 {
5480     return subfacet_install(subfacet, subfacet->actions, subfacet->actions_len,
5481                             stats, subfacet->slow);
5482 }
5483
5484 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
5485 static void
5486 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
5487 {
5488     if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
5489         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
5490         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5491         struct dpif_flow_stats stats;
5492         int error;
5493
5494         error = dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, subfacet->key,
5495                               subfacet->key_len, &stats);
5496         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
5497         if (!error) {
5498             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5499         }
5500         subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5501     } else {
5502         ovs_assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
5503         ovs_assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
5504     }
5505 }
5506
5507 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
5508  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
5509  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
5510  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
5511  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
5512 static void
5513 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
5514                         struct dpif_flow_stats *stats)
5515 {
5516     if (stats
5517         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
5518         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
5519         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
5520         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
5521     }
5522
5523     subfacet->dp_packet_count = 0;
5524     subfacet->dp_byte_count = 0;
5525 }
5526
5527 /* Updates 'subfacet''s used time.  The caller is responsible for calling
5528  * facet_push_stats() to update the flows which 'subfacet' resubmits into. */
5529 static void
5530 subfacet_update_time(struct subfacet *subfacet, long long int used)
5531 {
5532     if (used > subfacet->used) {
5533         subfacet->used = used;
5534         facet_update_time(subfacet->facet, used);
5535     }
5536 }
5537
5538 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
5539  *
5540  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
5541  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
5542  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
5543  * that have been cleared out of the datapath. */
5544 static void
5545 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
5546                       const struct dpif_flow_stats *stats)
5547 {
5548     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
5549         struct facet *facet = subfacet->facet;
5550
5551         subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
5552         facet->packet_count += stats->n_packets;
5553         facet->byte_count += stats->n_bytes;
5554         facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
5555         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, stats->tcp_flags);
5556     }
5557 }
5558 \f
5559 /* Rules. */
5560
5561 static struct rule_dpif *
5562 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
5563 {
5564     struct rule_dpif *rule;
5565
5566     rule = rule_dpif_lookup__(ofproto, flow, 0);
5567     if (rule) {
5568         return rule;
5569     }
5570
5571     return rule_dpif_miss_rule(ofproto, flow);
5572 }
5573
5574 static struct rule_dpif *
5575 rule_dpif_lookup__(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5576                    uint8_t table_id)
5577 {
5578     struct cls_rule *cls_rule;
5579     struct classifier *cls;
5580
5581     if (table_id >= N_TABLES) {
5582         return NULL;
5583     }
5584
5585     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
5586     if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY
5587         && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
5588         /* For OFPC_NORMAL frag_handling, we must pretend that transport ports
5589          * are unavailable. */
5590         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
5591         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
5592         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
5593         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow);
5594     } else {
5595         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow);
5596     }
5597     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
5598 }
5599
5600 static struct rule_dpif *
5601 rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
5602 {
5603     struct ofport_dpif *port;
5604
5605     port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
5606     if (!port) {
5607         VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16, flow->in_port);
5608         return ofproto->miss_rule;
5609     }
5610
5611     if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN) {
5612         return ofproto->no_packet_in_rule;
5613     }
5614     return ofproto->miss_rule;
5615 }
5616
5617 static void
5618 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
5619 {
5620     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5621
5622     rule_invalidate(rule);
5623     if (clogged) {
5624         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
5625         c->op = rule->up.pending;
5626         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
5627     } else {
5628         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
5629     }
5630 }
5631
5632 static struct rule *
5633 rule_alloc(void)
5634 {
5635     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
5636     return &rule->up;
5637 }
5638
5639 static void
5640 rule_dealloc(struct rule *rule_)
5641 {
5642     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5643     free(rule);
5644 }
5645
5646 static enum ofperr
5647 rule_construct(struct rule *rule_)
5648 {
5649     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5650     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5651     struct rule_dpif *victim;
5652     uint8_t table_id;
5653
5654     rule->packet_count = 0;
5655     rule->byte_count = 0;
5656
5657     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
5658     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
5659         struct facet *facet;
5660
5661         rule->facets = victim->facets;
5662         list_moved(&rule->facets);
5663         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5664             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
5665              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
5666              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
5667              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
5668              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
5669              * seem worth it. */
5670             facet_reset_counters(facet);
5671             facet->rule = rule;
5672         }
5673     } else {
5674         /* Must avoid list_moved() in this case. */
5675         list_init(&rule->facets);
5676     }
5677
5678     table_id = rule->up.table_id;
5679     if (victim) {
5680         rule->tag = victim->tag;
5681     } else if (table_id == 0) {
5682         rule->tag = 0;
5683     } else {
5684         struct flow flow;
5685
5686         miniflow_expand(&rule->up.cr.match.flow, &flow);
5687         rule->tag = rule_calculate_tag(&flow, &rule->up.cr.match.mask,
5688                                        ofproto->tables[table_id].basis);
5689     }
5690
5691     complete_operation(rule);
5692     return 0;
5693 }
5694
5695 static void
5696 rule_destruct(struct rule *rule_)
5697 {
5698     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5699     struct facet *facet, *next_facet;
5700
5701     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
5702         facet_revalidate(facet);
5703     }
5704
5705     complete_operation(rule);
5706 }
5707
5708 static void
5709 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
5710 {
5711     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5712     struct facet *facet;
5713
5714     /* push_all_stats() can handle flow misses which, when using the learn
5715      * action, can cause rules to be added and deleted.  This can corrupt our
5716      * caller's datastructures which assume that rule_get_stats() doesn't have
5717      * an impact on the flow table. To be safe, we disable miss handling. */
5718     push_all_stats__(false);
5719
5720     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
5721      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
5722     *packets = rule->packet_count;
5723     *bytes = rule->byte_count;
5724
5725     /* Add any statistics that are tracked by facets.  This includes
5726      * statistical data recently updated by ofproto_update_stats() as well as
5727      * stats for packets that were executed "by hand" via dpif_execute(). */
5728     LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5729         *packets += facet->packet_count;
5730         *bytes += facet->byte_count;
5731     }
5732 }
5733
5734 static void
5735 rule_dpif_execute(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow,
5736                   struct ofpbuf *packet)
5737 {
5738     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5739     struct initial_vals initial_vals;
5740     struct dpif_flow_stats stats;
5741     struct action_xlate_ctx ctx;
5742     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5743     struct ofpbuf odp_actions;
5744
5745     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5746     rule_credit_stats(rule, &stats);
5747
5748     initial_vals.vlan_tci = flow->vlan_tci;
5749     initial_vals.tunnel_ip_tos = flow->tunnel.ip_tos;
5750     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5751     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, &initial_vals,
5752                           rule, stats.tcp_flags, packet);
5753     ctx.resubmit_stats = &stats;
5754     xlate_actions(&ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, &odp_actions);
5755
5756     execute_odp_actions(ofproto, flow, odp_actions.data,
5757                         odp_actions.size, packet);
5758
5759     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
5760 }
5761
5762 static enum ofperr
5763 rule_execute(struct rule *rule, const struct flow *flow,
5764              struct ofpbuf *packet)
5765 {
5766     rule_dpif_execute(rule_dpif_cast(rule), flow, packet);
5767     ofpbuf_delete(packet);
5768     return 0;
5769 }
5770
5771 static void
5772 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
5773 {
5774     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5775
5776     complete_operation(rule);
5777 }
5778 \f
5779 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
5780  * May modify 'packet'.
5781  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5782 static int
5783 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
5784 {
5785     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
5786     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5787     struct ofpbuf key, odp_actions;
5788     struct odputil_keybuf keybuf;
5789     uint32_t odp_port;
5790     struct flow flow;
5791     int error;
5792
5793     flow_extract(packet, 0, 0, NULL, OFPP_LOCAL, &flow);
5794     if (netdev_vport_is_patch(ofport->up.netdev)) {
5795         struct ofproto_dpif *peer_ofproto;
5796         struct dpif_flow_stats stats;
5797         struct ofport_dpif *peer;
5798         struct rule_dpif *rule;
5799
5800         peer = ofport_get_peer(ofport);
5801         if (!peer) {
5802             return ENODEV;
5803         }
5804
5805         dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5806         netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, &stats);
5807         netdev_vport_inc_rx(peer->up.netdev, &stats);
5808
5809         flow.in_port = peer->up.ofp_port;
5810         peer_ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
5811         rule = rule_dpif_lookup(peer_ofproto, &flow);
5812         rule_dpif_execute(rule, &flow, packet);
5813
5814         return 0;
5815     }
5816
5817     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5818
5819     if (ofport->tnl_port) {
5820         struct dpif_flow_stats stats;
5821
5822         odp_port = tnl_port_send(ofport->tnl_port, &flow);
5823         if (odp_port == OVSP_NONE) {
5824             return ENODEV;
5825         }
5826
5827         dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5828         netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, &stats);
5829         odp_put_tunnel_action(&flow.tunnel, &odp_actions);
5830         odp_put_skb_mark_action(flow.skb_mark, &odp_actions);
5831     } else {
5832         odp_port = vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, ofport->odp_port,
5833                                           flow.vlan_tci);
5834         if (odp_port != ofport->odp_port) {
5835             eth_pop_vlan(packet);
5836             flow.vlan_tci = htons(0);
5837         }
5838     }
5839
5840     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5841     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow,
5842                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow.in_port));
5843
5844     compose_sflow_action(ofproto, &odp_actions, &flow, odp_port);
5845     compose_ipfix_action(ofproto, &odp_actions, &flow);
5846
5847     nl_msg_put_u32(&odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, odp_port);
5848     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif,
5849                          key.data, key.size,
5850                          odp_actions.data, odp_actions.size,
5851                          packet);
5852     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
5853
5854     if (error) {
5855         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %"PRIu32" (%s)",
5856                      ofproto->up.name, odp_port, strerror(error));
5857     }
5858     ofproto_update_local_port_stats(ofport->up.ofproto, packet->size, 0);
5859     return error;
5860 }
5861 \f
5862 /* OpenFlow to datapath action translation. */
5863
5864 static bool may_receive(const struct ofport_dpif *, struct action_xlate_ctx *);
5865 static void do_xlate_actions(const struct ofpact *, size_t ofpacts_len,
5866                              struct action_xlate_ctx *);
5867 static void xlate_normal(struct action_xlate_ctx *);
5868
5869 /* Composes an ODP action for a "slow path" action for 'flow' within 'ofproto'.
5870  * The action will state 'slow' as the reason that the action is in the slow
5871  * path.  (This is purely informational: it allows a human viewing "ovs-dpctl
5872  * dump-flows" output to see why a flow is in the slow path.)
5873  *
5874  * The 'stub_size' bytes in 'stub' will be used to store the action.
5875  * 'stub_size' must be large enough for the action.
5876  *
5877  * The action and its size will be stored in '*actionsp' and '*actions_lenp',
5878  * respectively. */
5879 static void
5880 compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5881                   enum slow_path_reason slow,
5882                   uint64_t *stub, size_t stub_size,
5883                   const struct nlattr **actionsp, size_t *actions_lenp)
5884 {
5885     union user_action_cookie cookie;
5886     struct ofpbuf buf;
5887
5888     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH;
5889     cookie.slow_path.unused = 0;
5890     cookie.slow_path.reason = slow;
5891
5892     ofpbuf_use_stack(&buf, stub, stub_size);
5893     if (slow & (SLOW_CFM | SLOW_LACP | SLOW_STP)) {
5894         uint32_t pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif, UINT32_MAX);
5895         odp_put_userspace_action(pid, &cookie, sizeof cookie.slow_path, &buf);
5896     } else {
5897         put_userspace_action(ofproto, &buf, flow, &cookie,
5898                              sizeof cookie.slow_path);
5899     }
5900     *actionsp = buf.data;
5901     *actions_lenp = buf.size;
5902 }
5903
5904 static size_t
5905 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5906                      struct ofpbuf *odp_actions,
5907                      const struct flow *flow,
5908                      const union user_action_cookie *cookie,
5909                      const size_t cookie_size)
5910 {
5911     uint32_t pid;
5912
5913     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5914                             ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
5915
5916     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, cookie_size, odp_actions);
5917 }
5918
5919 /* Compose SAMPLE action for sFlow or IPFIX.  The given probability is
5920  * the number of packets out of UINT32_MAX to sample.  The given
5921  * cookie is passed back in the callback for each sampled packet.
5922  */
5923 static size_t
5924 compose_sample_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5925                       struct ofpbuf *odp_actions,
5926                       const struct flow *flow,
5927                       const uint32_t probability,
5928                       const union user_action_cookie *cookie,
5929                       const size_t cookie_size)
5930 {
5931     size_t sample_offset, actions_offset;
5932     int cookie_offset;
5933
5934     sample_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE);
5935
5936     nl_msg_put_u32(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY, probability);
5937
5938     actions_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS);
5939     cookie_offset = put_userspace_action(ofproto, odp_actions, flow, cookie,
5940                                          cookie_size);
5941
5942     nl_msg_end_nested(odp_actions, actions_offset);
5943     nl_msg_end_nested(odp_actions, sample_offset);
5944     return cookie_offset;
5945 }
5946
5947 static void
5948 compose_sflow_cookie(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5949                      ovs_be16 vlan_tci, uint32_t odp_port,
5950                      unsigned int n_outputs, union user_action_cookie *cookie)
5951 {
5952     int ifindex;
5953
5954     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_SFLOW;
5955     cookie->sflow.vlan_tci = vlan_tci;
5956
5957     /* See http://www.sflow.org/sflow_version_5.txt (search for "Input/output
5958      * port information") for the interpretation of cookie->output. */
5959     switch (n_outputs) {
5960     case 0:
5961         /* 0x40000000 | 256 means "packet dropped for unknown reason". */
5962         cookie->sflow.output = 0x40000000 | 256;
5963         break;
5964
5965     case 1:
5966         ifindex = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ofproto->sflow, odp_port);
5967         if (ifindex) {
5968             cookie->sflow.output = ifindex;
5969             break;
5970         }
5971         /* Fall through. */
5972     default:
5973         /* 0x80000000 means "multiple output ports. */
5974         cookie->sflow.output = 0x80000000 | n_outputs;
5975         break;
5976     }
5977 }
5978
5979 /* Compose SAMPLE action for sFlow bridge sampling. */
5980 static size_t
5981 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5982                      struct ofpbuf *odp_actions,
5983                      const struct flow *flow,
5984                      uint32_t odp_port)
5985 {
5986     uint32_t probability;
5987     union user_action_cookie cookie;
5988
5989     if (!ofproto->sflow || flow->in_port == OFPP_NONE) {
5990         return 0;
5991     }
5992
5993     probability = dpif_sflow_get_probability(ofproto->sflow);
5994     compose_sflow_cookie(ofproto, htons(0), odp_port,
5995                          odp_port == OVSP_NONE ? 0 : 1, &cookie);
5996
5997     return compose_sample_action(ofproto, odp_actions, flow,  probability,
5998                                  &cookie, sizeof cookie.sflow);
5999 }
6000
6001 static void
6002 compose_flow_sample_cookie(uint16_t probability, uint32_t collector_set_id,
6003                            uint32_t obs_domain_id, uint32_t obs_point_id,
6004                            union user_action_cookie *cookie)
6005 {
6006     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE;
6007     cookie->flow_sample.probability = probability;
6008     cookie->flow_sample.collector_set_id = collector_set_id;
6009     cookie->flow_sample.obs_domain_id = obs_domain_id;
6010     cookie->flow_sample.obs_point_id = obs_point_id;
6011 }
6012
6013 static void
6014 compose_ipfix_cookie(union user_action_cookie *cookie)
6015 {
6016     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_IPFIX;
6017 }
6018
6019 /* Compose SAMPLE action for IPFIX bridge sampling. */
6020 static void
6021 compose_ipfix_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6022                      struct ofpbuf *odp_actions,
6023                      const struct flow *flow)
6024 {
6025     uint32_t probability;
6026     union user_action_cookie cookie;
6027
6028     if (!ofproto->ipfix || flow->in_port == OFPP_NONE) {
6029         return;
6030     }
6031
6032     probability = dpif_ipfix_get_bridge_exporter_probability(ofproto->ipfix);
6033     compose_ipfix_cookie(&cookie);
6034
6035     compose_sample_action(ofproto, odp_actions, flow,  probability,
6036                           &cookie, sizeof cookie.ipfix);
6037 }
6038
6039 /* SAMPLE action for sFlow must be first action in any given list of
6040  * actions.  At this point we do not have all information required to
6041  * build it. So try to build sample action as complete as possible. */
6042 static void
6043 add_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
6044 {
6045     ctx->user_cookie_offset = compose_sflow_action(ctx->ofproto,
6046                                                    ctx->odp_actions,
6047                                                    &ctx->flow, OVSP_NONE);
6048     ctx->sflow_odp_port = 0;
6049     ctx->sflow_n_outputs = 0;
6050 }
6051
6052 /* SAMPLE action for IPFIX must be 1st or 2nd action in any given list
6053  * of actions, eventually after the SAMPLE action for sFlow. */
6054 static void
6055 add_ipfix_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
6056 {
6057     compose_ipfix_action(ctx->ofproto, ctx->odp_actions, &ctx->flow);
6058 }
6059
6060 /* Fix SAMPLE action according to data collected while composing ODP actions.
6061  * We need to fix SAMPLE actions OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS attribute, i.e. nested
6062  * USERSPACE action's user-cookie which is required for sflow. */
6063 static void
6064 fix_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
6065 {
6066     const struct flow *base = &ctx->base_flow;
6067     union user_action_cookie *cookie;
6068
6069     if (!ctx->user_cookie_offset) {
6070         return;
6071     }
6072
6073     cookie = ofpbuf_at(ctx->odp_actions, ctx->user_cookie_offset,
6074                        sizeof cookie->sflow);
6075     ovs_assert(cookie->type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW);
6076
6077     compose_sflow_cookie(ctx->ofproto, base->vlan_tci,
6078                          ctx->sflow_odp_port, ctx->sflow_n_outputs, cookie);
6079 }
6080
6081 static void
6082 compose_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port,
6083                         bool check_stp)
6084 {
6085     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
6086     ovs_be16 flow_vlan_tci;
6087     uint32_t flow_skb_mark;
6088     uint8_t flow_nw_tos;
6089     struct priority_to_dscp *pdscp;
6090     uint32_t out_port, odp_port;
6091
6092     /* If 'struct flow' gets additional metadata, we'll need to zero it out
6093      * before traversing a patch port. */
6094     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 20);
6095
6096     if (!ofport) {
6097         xlate_report(ctx, "Nonexistent output port");
6098         return;
6099     } else if (ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FWD) {
6100         xlate_report(ctx, "OFPPC_NO_FWD set, skipping output");
6101         return;
6102     } else if (check_stp && !stp_forward_in_state(ofport->stp_state)) {
6103         xlate_report(ctx, "STP not in forwarding state, skipping output");
6104         return;
6105     }
6106
6107     if (netdev_vport_is_patch(ofport->up.netdev)) {
6108         struct ofport_dpif *peer = ofport_get_peer(ofport);
6109         struct flow old_flow = ctx->flow;
6110         const struct ofproto_dpif *peer_ofproto;
6111         enum slow_path_reason special;
6112         struct ofport_dpif *in_port;
6113
6114         if (!peer) {
6115             xlate_report(ctx, "Nonexistent patch port peer");
6116             return;
6117         }
6118
6119         peer_ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
6120         if (peer_ofproto->backer != ctx->ofproto->backer) {
6121             xlate_report(ctx, "Patch port peer on a different datapath");
6122             return;
6123         }
6124
6125         ctx->ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
6126         ctx->flow.in_port = peer->up.ofp_port;
6127         ctx->flow.metadata = htonll(0);
6128         memset(&ctx->flow.tunnel, 0, sizeof ctx->flow.tunnel);
6129         memset(ctx->flow.regs, 0, sizeof ctx->flow.regs);
6130
6131         in_port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
6132         special = process_special(ctx->ofproto, &ctx->flow, in_port,
6133                                   ctx->packet);
6134         if (special) {
6135             ctx->slow = special;
6136         } else if (!in_port || may_receive(in_port, ctx)) {
6137             if (!in_port || stp_forward_in_state(in_port->stp_state)) {
6138                 xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, 0, true);
6139             } else {
6140                 /* Forwarding is disabled by STP.  Let OFPP_NORMAL and the
6141                  * learning action look at the packet, then drop it. */
6142                 struct flow old_base_flow = ctx->base_flow;
6143                 size_t old_size = ctx->odp_actions->size;
6144                 xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, 0, true);
6145                 ctx->base_flow = old_base_flow;
6146                 ctx->odp_actions->size = old_size;
6147             }
6148         }
6149
6150         ctx->flow = old_flow;
6151         ctx->ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
6152
6153         if (ctx->resubmit_stats) {
6154             netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, ctx->resubmit_stats);
6155             netdev_vport_inc_rx(peer->up.netdev, ctx->resubmit_stats);
6156         }
6157
6158         return;
6159     }
6160
6161     flow_vlan_tci = ctx->flow.vlan_tci;
6162     flow_skb_mark = ctx->flow.skb_mark;
6163     flow_nw_tos = ctx->flow.nw_tos;
6164
6165     pdscp = get_priority(ofport, ctx->flow.skb_priority);
6166     if (pdscp) {
6167         ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
6168         ctx->flow.nw_tos |= pdscp->dscp;
6169     }
6170
6171     if (ofport->tnl_port) {
6172          /* Save tunnel metadata so that changes made due to
6173           * the Logical (tunnel) Port are not visible for any further
6174           * matches, while explicit set actions on tunnel metadata are.
6175           */
6176         struct flow_tnl flow_tnl = ctx->flow.tunnel;
6177         odp_port = tnl_port_send(ofport->tnl_port, &ctx->flow);
6178         if (odp_port == OVSP_NONE) {
6179             xlate_report(ctx, "Tunneling decided against output");
6180             goto out; /* restore flow_nw_tos */
6181         }
6182
6183         if (ctx->resubmit_stats) {
6184             netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, ctx->resubmit_stats);
6185         }
6186         out_port = odp_port;
6187         commit_odp_tunnel_action(&ctx->flow, &ctx->base_flow,
6188                                  ctx->odp_actions);
6189         ctx->flow.tunnel = flow_tnl; /* Restore tunnel metadata */
6190     } else {
6191         odp_port = ofport->odp_port;
6192         out_port = vsp_realdev_to_vlandev(ctx->ofproto, odp_port,
6193                                           ctx->flow.vlan_tci);
6194         if (out_port != odp_port) {
6195             ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
6196         }
6197         ctx->flow.skb_mark &= ~IPSEC_MARK;
6198     }
6199     commit_odp_actions(&ctx->flow, &ctx->base_flow, ctx->odp_actions);
6200     nl_msg_put_u32(ctx->odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, out_port);
6201
6202     ctx->sflow_odp_port = odp_port;
6203     ctx->sflow_n_outputs++;
6204     ctx->nf_output_iface = ofp_port;
6205
6206     /* Restore flow */
6207     ctx->flow.vlan_tci = flow_vlan_tci;
6208     ctx->flow.skb_mark = flow_skb_mark;
6209  out:
6210     ctx->flow.nw_tos = flow_nw_tos;
6211 }
6212
6213 static void
6214 compose_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port)
6215 {
6216     compose_output_action__(ctx, ofp_port, true);
6217 }
6218
6219 static void
6220 tag_the_flow(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
6221 {
6222     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
6223     uint8_t table_id = ctx->table_id;
6224
6225     if (table_id > 0 && table_id < N_TABLES) {
6226         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
6227         if (table->other_table) {
6228             ctx->tags |= (rule && rule->tag
6229                           ? rule->tag
6230                           : rule_calculate_tag(&ctx->flow,
6231                                                &table->other_table->mask,
6232                                                table->basis));
6233         }
6234     }
6235 }
6236
6237 /* Common rule processing in one place to avoid duplicating code. */
6238 static struct rule_dpif *
6239 ctx_rule_hooks(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule,
6240                bool may_packet_in)
6241 {
6242     if (ctx->resubmit_hook) {
6243         ctx->resubmit_hook(ctx, rule);
6244     }
6245     if (rule == NULL && may_packet_in) {
6246         /* XXX
6247          * check if table configuration flags
6248          * OFPTC_TABLE_MISS_CONTROLLER, default.
6249          * OFPTC_TABLE_MISS_CONTINUE,
6250          * OFPTC_TABLE_MISS_DROP
6251          * When OF1.0, OFPTC_TABLE_MISS_CONTINUE is used. What to do?
6252          */
6253         rule = rule_dpif_miss_rule(ctx->ofproto, &ctx->flow);
6254     }
6255     if (rule && ctx->resubmit_stats) {
6256         rule_credit_stats(rule, ctx->resubmit_stats);
6257     }
6258     return rule;
6259 }
6260
6261 static void
6262 xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6263                    uint16_t in_port, uint8_t table_id, bool may_packet_in)
6264 {
6265     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
6266         struct rule_dpif *rule;
6267         uint16_t old_in_port = ctx->flow.in_port;
6268         uint8_t old_table_id = ctx->table_id;
6269
6270         ctx->table_id = table_id;
6271
6272         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port. */
6273         ctx->flow.in_port = in_port;
6274         rule = rule_dpif_lookup__(ctx->ofproto, &ctx->flow, table_id);
6275
6276         tag_the_flow(ctx, rule);
6277
6278         /* Restore the original input port.  Otherwise OFPP_NORMAL and
6279          * OFPP_IN_PORT will have surprising behavior. */
6280         ctx->flow.in_port = old_in_port;
6281
6282         rule = ctx_rule_hooks(ctx, rule, may_packet_in);
6283
6284         if (rule) {
6285             struct rule_dpif *old_rule = ctx->rule;
6286
6287             ctx->recurse++;
6288             ctx->rule = rule;
6289             do_xlate_actions(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, ctx);
6290             ctx->rule = old_rule;
6291             ctx->recurse--;
6292         }
6293
6294         ctx->table_id = old_table_id;
6295     } else {
6296         static struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
6297
6298         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "resubmit actions recursed over %d times",
6299                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
6300         ctx->max_resubmit_trigger = true;
6301     }
6302 }
6303
6304 static void
6305 xlate_ofpact_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx,
6306                       const struct ofpact_resubmit *resubmit)
6307 {
6308     uint16_t in_port;
6309     uint8_t table_id;
6310
6311     in_port = resubmit->in_port;
6312     if (in_port == OFPP_IN_PORT) {
6313         in_port = ctx->flow.in_port;
6314     }
6315
6316     table_id = resubmit->table_id;
6317     if (table_id == 255) {
6318         table_id = ctx->table_id;
6319     }
6320
6321     xlate_table_action(ctx, in_port, table_id, false);
6322 }
6323
6324 static void
6325 flood_packets(struct action_xlate_ctx *ctx, bool all)
6326 {
6327     struct ofport_dpif *ofport;
6328
6329     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ctx->ofproto->up.ports) {
6330         uint16_t ofp_port = ofport->up.ofp_port;
6331
6332         if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
6333             continue;
6334         }
6335
6336         if (all) {
6337             compose_output_action__(ctx, ofp_port, false);
6338         } else if (!(ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD)) {
6339             compose_output_action(ctx, ofp_port);
6340         }
6341     }
6342
6343     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
6344 }
6345
6346 static void
6347 execute_controller_action(struct action_xlate_ctx *ctx, int len,
6348                           enum ofp_packet_in_reason reason,
6349                           uint16_t controller_id)
6350 {
6351     struct ofputil_packet_in pin;
6352     struct ofpbuf *packet;
6353
6354     ovs_assert(!ctx->slow || ctx->slow == SLOW_CONTROLLER);
6355     ctx->slow = SLOW_CONTROLLER;
6356     if (!ctx->packet) {
6357         return;
6358     }
6359
6360     packet = ofpbuf_clone(ctx->packet);
6361
6362     if (packet->l2 && packet->l3) {
6363         struct eth_header *eh;
6364         uint16_t mpls_depth;
6365
6366         eth_pop_vlan(packet);
6367         eh = packet->l2;
6368
6369         memcpy(eh->eth_src, ctx->flow.dl_src, sizeof eh->eth_src);
6370         memcpy(eh->eth_dst, ctx->flow.dl_dst, sizeof eh->eth_dst);
6371
6372         if (ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
6373             eth_push_vlan(packet, ctx->flow.vlan_tci);
6374         }
6375
6376         mpls_depth = eth_mpls_depth(packet);
6377
6378         if (mpls_depth < ctx->flow.mpls_depth) {
6379             push_mpls(packet, ctx->flow.dl_type, ctx->flow.mpls_lse);
6380         } else if (mpls_depth > ctx->flow.mpls_depth) {
6381             pop_mpls(packet, ctx->flow.dl_type);
6382         } else if (mpls_depth) {
6383             set_mpls_lse(packet, ctx->flow.mpls_lse);
6384         }
6385
6386         if (packet->l4) {
6387             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6388                 packet_set_ipv4(packet, ctx->flow.nw_src, ctx->flow.nw_dst,
6389                                 ctx->flow.nw_tos, ctx->flow.nw_ttl);
6390             }
6391
6392             if (packet->l7) {
6393                 if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_TCP) {
6394                     packet_set_tcp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
6395                                         ctx->flow.tp_dst);
6396                 } else if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_UDP) {
6397                     packet_set_udp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
6398                                         ctx->flow.tp_dst);
6399                 }
6400             }
6401         }
6402     }
6403
6404     pin.packet = packet->data;
6405     pin.packet_len = packet->size;
6406     pin.reason = reason;
6407     pin.controller_id = controller_id;
6408     pin.table_id = ctx->table_id;
6409     pin.cookie = ctx->rule ? ctx->rule->up.flow_cookie : 0;
6410
6411     pin.send_len = len;
6412     flow_get_metadata(&ctx->flow, &pin.fmd);
6413
6414     connmgr_send_packet_in(ctx->ofproto->up.connmgr, &pin);
6415     ofpbuf_delete(packet);
6416 }
6417
6418 static void
6419 execute_mpls_push_action(struct action_xlate_ctx *ctx, ovs_be16 eth_type)
6420 {
6421     ovs_assert(eth_type_mpls(eth_type));
6422
6423     if (ctx->base_flow.mpls_depth) {
6424         ctx->flow.mpls_lse &= ~htonl(MPLS_BOS_MASK);
6425         ctx->flow.mpls_depth++;
6426     } else {
6427         ovs_be32 label;
6428         uint8_t tc, ttl;
6429
6430         if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
6431             label = htonl(0x2); /* IPV6 Explicit Null. */
6432         } else {
6433             label = htonl(0x0); /* IPV4 Explicit Null. */
6434         }
6435         tc = (ctx->flow.nw_tos & IP_DSCP_MASK) >> 2;
6436         ttl = ctx->flow.nw_ttl ? ctx->flow.nw_ttl : 0x40;
6437         ctx->flow.mpls_lse = set_mpls_lse_values(ttl, tc, 1, label);
6438         ctx->flow.mpls_depth = 1;
6439     }
6440     ctx->flow.dl_type = eth_type;
6441 }
6442
6443 static void
6444 execute_mpls_pop_action(struct action_xlate_ctx *ctx, ovs_be16 eth_type)
6445 {
6446     ovs_assert(eth_type_mpls(ctx->flow.dl_type));
6447     ovs_assert(!eth_type_mpls(eth_type));
6448
6449     if (ctx->flow.mpls_depth) {
6450         ctx->flow.mpls_depth--;
6451         ctx->flow.mpls_lse = htonl(0);
6452         if (!ctx->flow.mpls_depth) {
6453             ctx->flow.dl_type = eth_type;
6454         }
6455     }
6456 }
6457
6458 static bool
6459 compose_dec_ttl(struct action_xlate_ctx *ctx, struct ofpact_cnt_ids *ids)
6460 {
6461     if (ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IP) &&
6462         ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
6463         return false;
6464     }
6465
6466     if (ctx->flow.nw_ttl > 1) {
6467         ctx->flow.nw_ttl--;
6468         return false;
6469     } else {
6470         size_t i;
6471
6472         for (i = 0; i < ids->n_controllers; i++) {
6473             execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL,
6474                                       ids->cnt_ids[i]);
6475         }
6476
6477         /* Stop processing for current table. */
6478         return true;
6479     }
6480 }
6481
6482 static bool
6483 execute_set_mpls_ttl_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint8_t ttl)
6484 {
6485     if (!eth_type_mpls(ctx->flow.dl_type)) {
6486         return true;
6487     }
6488
6489     set_mpls_lse_ttl(&ctx->flow.mpls_lse, ttl);
6490     return false;
6491 }
6492
6493 static bool
6494 execute_dec_mpls_ttl_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
6495 {
6496     uint8_t ttl = mpls_lse_to_ttl(ctx->flow.mpls_lse);
6497
6498     if (!eth_type_mpls(ctx->flow.dl_type)) {
6499         return false;
6500     }
6501
6502     if (ttl > 1) {
6503         ttl--;
6504         set_mpls_lse_ttl(&ctx->flow.mpls_lse, ttl);
6505         return false;
6506     } else {
6507         execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL, 0);
6508
6509         /* Stop processing for current table. */
6510         return true;
6511     }
6512 }
6513
6514 static void
6515 xlate_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6516                     uint16_t port, uint16_t max_len, bool may_packet_in)
6517 {
6518     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->nf_output_iface;
6519
6520     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
6521
6522     switch (port) {
6523     case OFPP_IN_PORT:
6524         compose_output_action(ctx, ctx->flow.in_port);
6525         break;
6526     case OFPP_TABLE:
6527         xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, 0, may_packet_in);
6528         break;
6529     case OFPP_NORMAL:
6530         xlate_normal(ctx);
6531         break;
6532     case OFPP_FLOOD:
6533         flood_packets(ctx,  false);
6534         break;
6535     case OFPP_ALL:
6536         flood_packets(ctx, true);
6537         break;
6538     case OFPP_CONTROLLER:
6539         execute_controller_action(ctx, max_len, OFPR_ACTION, 0);
6540         break;
6541     case OFPP_NONE:
6542         break;
6543     case OFPP_LOCAL:
6544     default:
6545         if (port != ctx->flow.in_port) {
6546             compose_output_action(ctx, port);
6547         } else {
6548             xlate_report(ctx, "skipping output to input port");
6549         }
6550         break;
6551     }
6552
6553     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
6554         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
6555     } else if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
6556         ctx->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
6557     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
6558                ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
6559         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
6560     }
6561 }
6562
6563 static void
6564 xlate_output_reg_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6565                         const struct ofpact_output_reg *or)
6566 {
6567     uint64_t port = mf_get_subfield(&or->src, &ctx->flow);
6568     if (port <= UINT16_MAX) {
6569         xlate_output_action(ctx, port, or->max_len, false);
6570     }
6571 }
6572
6573 static void
6574 xlate_enqueue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6575                      const struct ofpact_enqueue *enqueue)
6576 {
6577     uint16_t ofp_port = enqueue->port;
6578     uint32_t queue_id = enqueue->queue;
6579     uint32_t flow_priority, priority;
6580     int error;
6581
6582     /* Translate queue to priority. */
6583     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->backer->dpif,
6584                                    queue_id, &priority);
6585     if (error) {
6586         /* Fall back to ordinary output action. */
6587         xlate_output_action(ctx, enqueue->port, 0, false);
6588         return;
6589     }
6590
6591     /* Check output port. */
6592     if (ofp_port == OFPP_IN_PORT) {
6593         ofp_port = ctx->flow.in_port;
6594     } else if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
6595         return;
6596     }
6597
6598     /* Add datapath actions. */
6599     flow_priority = ctx->flow.skb_priority;
6600     ctx->flow.skb_priority = priority;
6601     compose_output_action(ctx, ofp_port);
6602     ctx->flow.skb_priority = flow_priority;
6603
6604     /* Update NetFlow output port. */
6605     if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
6606         ctx->nf_output_iface = ofp_port;
6607     } else if (ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
6608         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
6609     }
6610 }
6611
6612 static void
6613 xlate_set_queue_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint32_t queue_id)
6614 {
6615     uint32_t skb_priority;
6616
6617     if (!dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->backer->dpif,
6618                                 queue_id, &skb_priority)) {
6619         ctx->flow.skb_priority = skb_priority;
6620     } else {
6621         /* Couldn't translate queue to a priority.  Nothing to do.  A warning
6622          * has already been logged. */
6623     }
6624 }
6625
6626 static bool
6627 slave_enabled_cb(uint16_t ofp_port, void *ofproto_)
6628 {
6629     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
6630     struct ofport_dpif *port;
6631
6632     switch (ofp_port) {
6633     case OFPP_IN_PORT:
6634     case OFPP_TABLE:
6635     case OFPP_NORMAL:
6636     case OFPP_FLOOD:
6637     case OFPP_ALL:
6638     case OFPP_NONE:
6639         return true;
6640     case OFPP_CONTROLLER: /* Not supported by the bundle action. */
6641         return false;
6642     default:
6643         port = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
6644         return port ? port->may_enable : false;
6645     }
6646 }
6647
6648 static void
6649 xlate_bundle_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6650                     const struct ofpact_bundle *bundle)
6651 {
6652     uint16_t port;
6653
6654     port = bundle_execute(bundle, &ctx->flow, slave_enabled_cb, ctx->ofproto);
6655     if (bundle->dst.field) {
6656         nxm_reg_load(&bundle->dst, port, &ctx->flow);
6657     } else {
6658         xlate_output_action(ctx, port, 0, false);
6659     }
6660 }
6661
6662 static void
6663 xlate_learn_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6664                    const struct ofpact_learn *learn)
6665 {
6666     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 1);
6667     struct ofputil_flow_mod fm;
6668     uint64_t ofpacts_stub[1024 / 8];
6669     struct ofpbuf ofpacts;
6670     int error;
6671
6672     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
6673     learn_execute(learn, &ctx->flow, &fm, &ofpacts);
6674
6675     error = ofproto_flow_mod(&ctx->ofproto->up, &fm);
6676     if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
6677         VLOG_WARN("learning action failed to modify flow table (%s)",
6678                   ofperr_get_name(error));
6679     }
6680
6681     ofpbuf_uninit(&ofpacts);
6682 }
6683
6684 /* Reduces '*timeout' to no more than 'max'.  A value of zero in either case
6685  * means "infinite". */
6686 static void
6687 reduce_timeout(uint16_t max, uint16_t *timeout)
6688 {
6689     if (max && (!*timeout || *timeout > max)) {
6690         *timeout = max;
6691     }
6692 }
6693
6694 static void
6695 xlate_fin_timeout(struct action_xlate_ctx *ctx,
6696                   const struct ofpact_fin_timeout *oft)
6697 {
6698     if (ctx->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST) && ctx->rule) {
6699         struct rule_dpif *rule = ctx->rule;
6700
6701         reduce_timeout(oft->fin_idle_timeout, &rule->up.idle_timeout);
6702         reduce_timeout(oft->fin_hard_timeout, &rule->up.hard_timeout);
6703     }
6704 }
6705
6706 static void
6707 xlate_sample_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6708                     const struct ofpact_sample *os)
6709 {
6710   union user_action_cookie cookie;
6711   /* Scale the probability from 16-bit to 32-bit while representing
6712    * the same percentage. */
6713   uint32_t probability = (os->probability << 16) | os->probability;
6714
6715   commit_odp_actions(&ctx->flow, &ctx->base_flow, ctx->odp_actions);
6716
6717   compose_flow_sample_cookie(os->probability, os->collector_set_id,
6718                              os->obs_domain_id, os->obs_point_id, &cookie);
6719   compose_sample_action(ctx->ofproto, ctx->odp_actions, &ctx->flow,
6720                         probability, &cookie, sizeof cookie.flow_sample);
6721 }
6722
6723 static bool
6724 may_receive(const struct ofport_dpif *port, struct action_xlate_ctx *ctx)
6725 {
6726     if (port->up.pp.config & (eth_addr_equals(ctx->flow.dl_dst, eth_addr_stp)
6727                               ? OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP
6728                               : OFPUTIL_PC_NO_RECV)) {
6729         return false;
6730     }
6731
6732     /* Only drop packets here if both forwarding and learning are
6733      * disabled.  If just learning is enabled, we need to have
6734      * OFPP_NORMAL and the learning action have a look at the packet
6735      * before we can drop it. */
6736     if (!stp_forward_in_state(port->stp_state)
6737             && !stp_learn_in_state(port->stp_state)) {
6738         return false;
6739     }
6740
6741     return true;
6742 }
6743
6744 static bool
6745 tunnel_ecn_ok(struct action_xlate_ctx *ctx)
6746 {
6747     if (is_ip_any(&ctx->base_flow)
6748         && (ctx->base_flow.tunnel.ip_tos & IP_ECN_MASK) == IP_ECN_CE) {
6749         if ((ctx->base_flow.nw_tos & IP_ECN_MASK) == IP_ECN_NOT_ECT) {
6750             VLOG_WARN_RL(&rl, "dropping tunnel packet marked ECN CE"
6751                          " but is not ECN capable");
6752             return false;
6753         } else {
6754             /* Set the ECN CE value in the tunneled packet. */
6755             ctx->flow.nw_tos |= IP_ECN_CE;
6756         }
6757     }
6758
6759     return true;
6760 }
6761
6762 static void
6763 do_xlate_actions(const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len,
6764                  struct action_xlate_ctx *ctx)
6765 {
6766     bool was_evictable = true;
6767     const struct ofpact *a;
6768
6769     if (ctx->rule) {
6770         /* Don't let the rule we're working on get evicted underneath us. */
6771         was_evictable = ctx->rule->up.evictable;
6772         ctx->rule->up.evictable = false;
6773     }
6774
6775  do_xlate_actions_again:
6776     OFPACT_FOR_EACH (a, ofpacts, ofpacts_len) {
6777         struct ofpact_controller *controller;
6778         const struct ofpact_metadata *metadata;
6779
6780         if (ctx->exit) {
6781             break;
6782         }
6783
6784         switch (a->type) {
6785         case OFPACT_OUTPUT:
6786             xlate_output_action(ctx, ofpact_get_OUTPUT(a)->port,
6787                                 ofpact_get_OUTPUT(a)->max_len, true);
6788             break;
6789
6790         case OFPACT_CONTROLLER:
6791             controller = ofpact_get_CONTROLLER(a);
6792             execute_controller_action(ctx, controller->max_len,
6793                                       controller->reason,
6794                                       controller->controller_id);
6795             break;
6796
6797         case OFPACT_ENQUEUE:
6798             xlate_enqueue_action(ctx, ofpact_get_ENQUEUE(a));
6799             break;
6800
6801         case OFPACT_SET_VLAN_VID:
6802             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
6803             ctx->flow.vlan_tci |= (htons(ofpact_get_SET_VLAN_VID(a)->vlan_vid)
6804                                    | htons(VLAN_CFI));
6805             break;
6806
6807         case OFPACT_SET_VLAN_PCP:
6808             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
6809             ctx->flow.vlan_tci |= htons((ofpact_get_SET_VLAN_PCP(a)->vlan_pcp
6810                                          << VLAN_PCP_SHIFT)
6811                                         | VLAN_CFI);
6812             break;
6813
6814         case OFPACT_STRIP_VLAN:
6815             ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
6816             break;
6817
6818         case OFPACT_PUSH_VLAN:
6819             /* XXX 802.1AD(QinQ) */
6820             ctx->flow.vlan_tci = htons(VLAN_CFI);
6821             break;
6822
6823         case OFPACT_SET_ETH_SRC:
6824             memcpy(ctx->flow.dl_src, ofpact_get_SET_ETH_SRC(a)->mac,
6825                    ETH_ADDR_LEN);
6826             break;
6827
6828         case OFPACT_SET_ETH_DST:
6829             memcpy(ctx->flow.dl_dst, ofpact_get_SET_ETH_DST(a)->mac,
6830                    ETH_ADDR_LEN);
6831             break;
6832
6833         case OFPACT_SET_IPV4_SRC:
6834             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6835                 ctx->flow.nw_src = ofpact_get_SET_IPV4_SRC(a)->ipv4;
6836             }
6837             break;
6838
6839         case OFPACT_SET_IPV4_DST:
6840             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6841                 ctx->flow.nw_dst = ofpact_get_SET_IPV4_DST(a)->ipv4;
6842             }
6843             break;
6844
6845         case OFPACT_SET_IPV4_DSCP:
6846             /* OpenFlow 1.0 only supports IPv4. */
6847             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6848                 ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
6849                 ctx->flow.nw_tos |= ofpact_get_SET_IPV4_DSCP(a)->dscp;
6850             }
6851             break;
6852
6853         case OFPACT_SET_L4_SRC_PORT:
6854             if (is_ip_any(&ctx->flow)) {
6855                 ctx->flow.tp_src = htons(ofpact_get_SET_L4_SRC_PORT(a)->port);
6856             }
6857             break;
6858
6859         case OFPACT_SET_L4_DST_PORT:
6860             if (is_ip_any(&ctx->flow)) {
6861                 ctx->flow.tp_dst = htons(ofpact_get_SET_L4_DST_PORT(a)->port);
6862             }
6863             break;
6864
6865         case OFPACT_RESUBMIT:
6866             xlate_ofpact_resubmit(ctx, ofpact_get_RESUBMIT(a));
6867             break;
6868
6869         case OFPACT_SET_TUNNEL:
6870             ctx->flow.tunnel.tun_id = htonll(ofpact_get_SET_TUNNEL(a)->tun_id);
6871             break;
6872
6873         case OFPACT_SET_QUEUE:
6874             xlate_set_queue_action(ctx, ofpact_get_SET_QUEUE(a)->queue_id);
6875             break;
6876
6877         case OFPACT_POP_QUEUE:
6878             ctx->flow.skb_priority = ctx->orig_skb_priority;
6879             break;
6880
6881         case OFPACT_REG_MOVE:
6882             nxm_execute_reg_move(ofpact_get_REG_MOVE(a), &ctx->flow);
6883             break;
6884
6885         case OFPACT_REG_LOAD:
6886             nxm_execute_reg_load(ofpact_get_REG_LOAD(a), &ctx->flow);
6887             break;
6888
6889         case OFPACT_STACK_PUSH:
6890             nxm_execute_stack_push(ofpact_get_STACK_PUSH(a), &ctx->flow,
6891                                    &ctx->stack);
6892             break;
6893
6894         case OFPACT_STACK_POP:
6895             nxm_execute_stack_pop(ofpact_get_STACK_POP(a), &ctx->flow,
6896                                   &ctx->stack);
6897             break;
6898
6899         case OFPACT_PUSH_MPLS:
6900             execute_mpls_push_action(ctx, ofpact_get_PUSH_MPLS(a)->ethertype);
6901             break;
6902
6903         case OFPACT_POP_MPLS:
6904             execute_mpls_pop_action(ctx, ofpact_get_POP_MPLS(a)->ethertype);
6905             break;
6906
6907         case OFPACT_SET_MPLS_TTL:
6908             if (execute_set_mpls_ttl_action(ctx, ofpact_get_SET_MPLS_TTL(a)->ttl)) {
6909                 goto out;
6910             }
6911             break;
6912
6913         case OFPACT_DEC_MPLS_TTL:
6914             if (execute_dec_mpls_ttl_action(ctx)) {
6915                 goto out;
6916             }
6917             break;
6918
6919         case OFPACT_DEC_TTL:
6920             if (compose_dec_ttl(ctx, ofpact_get_DEC_TTL(a))) {
6921                 goto out;
6922             }
6923             break;
6924
6925         case OFPACT_NOTE:
6926             /* Nothing to do. */
6927             break;
6928
6929         case OFPACT_MULTIPATH:
6930             multipath_execute(ofpact_get_MULTIPATH(a), &ctx->flow);
6931             break;
6932
6933         case OFPACT_BUNDLE:
6934             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
6935             xlate_bundle_action(ctx, ofpact_get_BUNDLE(a));
6936             break;
6937
6938         case OFPACT_OUTPUT_REG:
6939             xlate_output_reg_action(ctx, ofpact_get_OUTPUT_REG(a));
6940             break;
6941
6942         case OFPACT_LEARN:
6943             ctx->has_learn = true;
6944             if (ctx->may_learn) {
6945                 xlate_learn_action(ctx, ofpact_get_LEARN(a));
6946             }
6947             break;
6948
6949         case OFPACT_EXIT:
6950             ctx->exit = true;
6951             break;
6952
6953         case OFPACT_FIN_TIMEOUT:
6954             ctx->has_fin_timeout = true;
6955             xlate_fin_timeout(ctx, ofpact_get_FIN_TIMEOUT(a));
6956             break;
6957
6958         case OFPACT_CLEAR_ACTIONS:
6959             /* XXX
6960              * Nothing to do because writa-actions is not supported for now.
6961              * When writa-actions is supported, clear-actions also must
6962              * be supported at the same time.
6963              */
6964             break;
6965
6966         case OFPACT_WRITE_METADATA:
6967             metadata = ofpact_get_WRITE_METADATA(a);
6968             ctx->flow.metadata &= ~metadata->mask;
6969             ctx->flow.metadata |= metadata->metadata & metadata->mask;
6970             break;
6971
6972         case OFPACT_GOTO_TABLE: {
6973             /* It is assumed that goto-table is the last action. */
6974             struct ofpact_goto_table *ogt = ofpact_get_GOTO_TABLE(a);
6975             struct rule_dpif *rule;
6976
6977             ovs_assert(ctx->table_id < ogt->table_id);
6978
6979             ctx->table_id = ogt->table_id;
6980
6981             /* Look up a flow from the new table. */
6982             rule = rule_dpif_lookup__(ctx->ofproto, &ctx->flow, ctx->table_id);
6983
6984             tag_the_flow(ctx, rule);
6985
6986             rule = ctx_rule_hooks(ctx, rule, true);
6987
6988             if (rule) {
6989                 if (ctx->rule) {
6990                     ctx->rule->up.evictable = was_evictable;
6991                 }
6992                 ctx->rule = rule;
6993                 was_evictable = rule->up.evictable;
6994                 rule->up.evictable = false;
6995
6996                 /* Tail recursion removal. */
6997                 ofpacts = rule->up.ofpacts;
6998                 ofpacts_len = rule->up.ofpacts_len;
6999                 goto do_xlate_actions_again;
7000             }
7001             break;
7002         }
7003
7004         case OFPACT_SAMPLE:
7005             xlate_sample_action(ctx, ofpact_get_SAMPLE(a));
7006             break;
7007         }
7008     }
7009
7010 out:
7011     if (ctx->rule) {
7012         ctx->rule->up.evictable = was_evictable;
7013     }
7014 }
7015
7016 static void
7017 action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *ctx,
7018                       struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
7019                       const struct initial_vals *initial_vals,
7020                       struct rule_dpif *rule,
7021                       uint8_t tcp_flags, const struct ofpbuf *packet)
7022 {
7023     ovs_be64 initial_tun_id = flow->tunnel.tun_id;
7024
7025     /* Flow initialization rules:
7026      * - 'base_flow' must match the kernel's view of the packet at the
7027      *   time that action processing starts.  'flow' represents any
7028      *   transformations we wish to make through actions.
7029      * - By default 'base_flow' and 'flow' are the same since the input
7030      *   packet matches the output before any actions are applied.
7031      * - When using VLAN splinters, 'base_flow''s VLAN is set to the value
7032      *   of the received packet as seen by the kernel.  If we later output
7033      *   to another device without any modifications this will cause us to
7034      *   insert a new tag since the original one was stripped off by the
7035      *   VLAN device.
7036      * - Tunnel 'flow' is largely cleared when transitioning between
7037      *   the input and output stages since it does not make sense to output
7038      *   a packet with the exact headers that it was received with (i.e.
7039      *   the destination IP is us).  The one exception is the tun_id, which
7040      *   is preserved to allow use in later resubmit lookups and loads into
7041      *   registers.
7042      * - Tunnel 'base_flow' is completely cleared since that is what the
7043      *   kernel does.  If we wish to maintain the original values an action
7044      *   needs to be generated. */
7045
7046     ctx->ofproto = ofproto;
7047     ctx->flow = *flow;
7048     memset(&ctx->flow.tunnel, 0, sizeof ctx->flow.tunnel);
7049     ctx->base_flow = ctx->flow;
7050     ctx->base_flow.vlan_tci = initial_vals->vlan_tci;
7051     ctx->base_flow.tunnel.ip_tos = initial_vals->tunnel_ip_tos;
7052     ctx->flow.tunnel.tun_id = initial_tun_id;
7053     ctx->rule = rule;
7054     ctx->packet = packet;
7055     ctx->may_learn = packet != NULL;
7056     ctx->tcp_flags = tcp_flags;
7057     ctx->resubmit_hook = NULL;
7058     ctx->report_hook = NULL;
7059     ctx->resubmit_stats = NULL;
7060 }
7061
7062 /* Translates the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpacts" starting at 'ofpacts'
7063  * into datapath actions in 'odp_actions', using 'ctx'. */
7064 static void
7065 xlate_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
7066               const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len,
7067               struct ofpbuf *odp_actions)
7068 {
7069     /* Normally false.  Set to true if we ever hit MAX_RESUBMIT_RECURSION, so
7070      * that in the future we always keep a copy of the original flow for
7071      * tracing purposes. */
7072     static bool hit_resubmit_limit;
7073
7074     enum slow_path_reason special;
7075     struct ofport_dpif *in_port;
7076     struct flow orig_flow;
7077
7078     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_xlate);
7079
7080     ofpbuf_clear(odp_actions);
7081     ofpbuf_reserve(odp_actions, NL_A_U32_SIZE);
7082
7083     ctx->odp_actions = odp_actions;
7084     ctx->tags = 0;
7085     ctx->slow = 0;
7086     ctx->has_learn = false;
7087     ctx->has_normal = false;
7088     ctx->has_fin_timeout = false;
7089     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
7090     ctx->mirrors = 0;
7091     ctx->recurse = 0;
7092     ctx->max_resubmit_trigger = false;
7093     ctx->orig_skb_priority = ctx->flow.skb_priority;
7094     ctx->table_id = 0;
7095     ctx->exit = false;
7096
7097     ofpbuf_use_stub(&ctx->stack, ctx->init_stack, sizeof ctx->init_stack);
7098
7099     if (ctx->ofproto->has_mirrors || hit_resubmit_limit) {
7100         /* Do this conditionally because the copy is expensive enough that it
7101          * shows up in profiles. */
7102         orig_flow = ctx->flow;
7103     }
7104
7105     if (ctx->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
7106         switch (ctx->ofproto->up.frag_handling) {
7107         case OFPC_FRAG_NORMAL:
7108             /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
7109             ctx->flow.tp_src = ctx->base_flow.tp_src = htons(0);
7110             ctx->flow.tp_dst = ctx->base_flow.tp_dst = htons(0);
7111             break;
7112
7113         case OFPC_FRAG_DROP:
7114             return;
7115
7116         case OFPC_FRAG_REASM:
7117             NOT_REACHED();
7118
7119         case OFPC_FRAG_NX_MATCH:
7120             /* Nothing to do. */
7121             break;
7122
7123         case OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER:
7124             NOT_REACHED();
7125         }
7126     }
7127
7128     in_port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
7129     special = process_special(ctx->ofproto, &ctx->flow, in_port, ctx->packet);
7130     if (special) {
7131         ctx->slow = special;
7132     } else {
7133         static struct vlog_rate_limit trace_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
7134         struct initial_vals initial_vals;
7135         size_t sample_actions_len;
7136         uint32_t local_odp_port;
7137
7138         initial_vals.vlan_tci = ctx->base_flow.vlan_tci;
7139         initial_vals.tunnel_ip_tos = ctx->base_flow.tunnel.ip_tos;
7140
7141         add_sflow_action(ctx);
7142         add_ipfix_action(ctx);
7143         sample_actions_len = ctx->odp_actions->size;
7144
7145         if (tunnel_ecn_ok(ctx) && (!in_port || may_receive(in_port, ctx))) {
7146             do_xlate_actions(ofpacts, ofpacts_len, ctx);
7147
7148             /* We've let OFPP_NORMAL and the learning action look at the
7149              * packet, so drop it now if forwarding is disabled. */
7150             if (in_port && !stp_forward_in_state(in_port->stp_state)) {
7151                 ctx->odp_actions->size = sample_actions_len;
7152             }
7153         }
7154
7155         if (ctx->max_resubmit_trigger && !ctx->resubmit_hook) {
7156             if (!hit_resubmit_limit) {
7157                 /* We didn't record the original flow.  Make sure we do from
7158                  * now on. */
7159                 hit_resubmit_limit = true;
7160             } else if (!VLOG_DROP_ERR(&trace_rl)) {
7161                 struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
7162
7163                 ofproto_trace(ctx->ofproto, &orig_flow, ctx->packet,
7164                               &initial_vals, &ds);
7165                 VLOG_ERR("Trace triggered by excessive resubmit "
7166                          "recursion:\n%s", ds_cstr(&ds));
7167                 ds_destroy(&ds);
7168             }
7169         }
7170
7171         local_odp_port = ofp_port_to_odp_port(ctx->ofproto, OFPP_LOCAL);
7172         if (!connmgr_must_output_local(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
7173                                        local_odp_port,
7174                                        ctx->odp_actions->data,
7175                                        ctx->odp_actions->size)) {
7176             compose_output_action(ctx, OFPP_LOCAL);
7177         }
7178         if (ctx->ofproto->has_mirrors) {
7179             add_mirror_actions(ctx, &orig_flow);
7180         }
7181         fix_sflow_action(ctx);
7182     }
7183
7184     ofpbuf_uninit(&ctx->stack);
7185 }
7186
7187 /* Translates the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpact"s starting at 'ofpacts'
7188  * into datapath actions, using 'ctx', and discards the datapath actions. */
7189 static void
7190 xlate_actions_for_side_effects(struct action_xlate_ctx *ctx,
7191                                const struct ofpact *ofpacts,
7192                                size_t ofpacts_len)
7193 {
7194     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
7195     struct ofpbuf odp_actions;
7196
7197     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
7198     xlate_actions(ctx, ofpacts, ofpacts_len, &odp_actions);
7199     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
7200 }
7201
7202 static void
7203 xlate_report(struct action_xlate_ctx *ctx, const char *s)
7204 {
7205     if (ctx->report_hook) {
7206         ctx->report_hook(ctx, s);
7207     }
7208 }
7209 \f
7210 /* OFPP_NORMAL implementation. */
7211
7212 static struct ofport_dpif *ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *);
7213
7214 /* Given 'vid', the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
7215  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), and 'in_bundle',
7216  * the bundle on which the packet was received, returns the VLAN to which the
7217  * packet belongs.
7218  *
7219  * Both 'vid' and the return value are in the range 0...4095. */
7220 static uint16_t
7221 input_vid_to_vlan(const struct ofbundle *in_bundle, uint16_t vid)
7222 {
7223     switch (in_bundle->vlan_mode) {
7224     case PORT_VLAN_ACCESS:
7225         return in_bundle->vlan;
7226         break;
7227
7228     case PORT_VLAN_TRUNK:
7229         return vid;
7230
7231     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7232     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7233         return vid ? vid : in_bundle->vlan;
7234
7235     default:
7236         NOT_REACHED();
7237     }
7238 }
7239
7240 /* Checks whether a packet with the given 'vid' may ingress on 'in_bundle'.
7241  * If so, returns true.  Otherwise, returns false and, if 'warn' is true, logs
7242  * a warning.
7243  *
7244  * 'vid' should be the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
7245  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), in the range
7246  * 0...4095. */
7247 static bool
7248 input_vid_is_valid(uint16_t vid, struct ofbundle *in_bundle, bool warn)
7249 {
7250     /* Allow any VID on the OFPP_NONE port. */
7251     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
7252         return true;
7253     }
7254
7255     switch (in_bundle->vlan_mode) {
7256     case PORT_VLAN_ACCESS:
7257         if (vid) {
7258             if (warn) {
7259                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7260                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
7261                              "packet received on port %s configured as VLAN "
7262                              "%"PRIu16" access port",
7263                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
7264                              in_bundle->name, in_bundle->vlan);
7265             }
7266             return false;
7267         }
7268         return true;
7269
7270     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7271     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7272         if (!vid) {
7273             /* Port must always carry its native VLAN. */
7274             return true;
7275         }
7276         /* Fall through. */
7277     case PORT_VLAN_TRUNK:
7278         if (!ofbundle_includes_vlan(in_bundle, vid)) {
7279             if (warn) {
7280                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7281                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" packet "
7282                              "received on port %s not configured for trunking "
7283                              "VLAN %"PRIu16,
7284                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
7285                              in_bundle->name, vid);
7286             }
7287             return false;
7288         }
7289         return true;
7290
7291     default:
7292         NOT_REACHED();
7293     }
7294
7295 }
7296
7297 /* Given 'vlan', the VLAN that a packet belongs to, and
7298  * 'out_bundle', a bundle on which the packet is to be output, returns the VID
7299  * that should be included in the 802.1Q header.  (If the return value is 0,
7300  * then the 802.1Q header should only be included in the packet if there is a
7301  * nonzero PCP.)
7302  *
7303  * Both 'vlan' and the return value are in the range 0...4095. */
7304 static uint16_t
7305 output_vlan_to_vid(const struct ofbundle *out_bundle, uint16_t vlan)
7306 {
7307     switch (out_bundle->vlan_mode) {
7308     case PORT_VLAN_ACCESS:
7309         return 0;
7310
7311     case PORT_VLAN_TRUNK:
7312     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7313         return vlan;
7314
7315     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7316         return vlan == out_bundle->vlan ? 0 : vlan;
7317
7318     default:
7319         NOT_REACHED();
7320     }
7321 }
7322
7323 static void
7324 output_normal(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct ofbundle *out_bundle,
7325               uint16_t vlan)
7326 {
7327     struct ofport_dpif *port;
7328     uint16_t vid;
7329     ovs_be16 tci, old_tci;
7330
7331     vid = output_vlan_to_vid(out_bundle, vlan);
7332     if (!out_bundle->bond) {
7333         port = ofbundle_get_a_port(out_bundle);
7334     } else {
7335         port = bond_choose_output_slave(out_bundle->bond, &ctx->flow,
7336                                         vid, &ctx->tags);
7337         if (!port) {
7338             /* No slaves enabled, so drop packet. */
7339             return;
7340         }
7341     }
7342
7343     old_tci = ctx->flow.vlan_tci;
7344     tci = htons(vid);
7345     if (tci || out_bundle->use_priority_tags) {
7346         tci |= ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_PCP_MASK);
7347         if (tci) {
7348             tci |= htons(VLAN_CFI);
7349         }
7350     }
7351     ctx->flow.vlan_tci = tci;
7352
7353     compose_output_action(ctx, port->up.ofp_port);
7354     ctx->flow.vlan_tci = old_tci;
7355 }
7356
7357 static int
7358 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
7359 {
7360     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
7361     return ffs(mask);
7362 }
7363
7364 static bool
7365 ofbundle_trunks_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
7366 {
7367     return (bundle->vlan_mode != PORT_VLAN_ACCESS
7368             && (!bundle->trunks || bitmap_is_set(bundle->trunks, vlan)));
7369 }
7370
7371 static bool
7372 ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
7373 {
7374     return vlan == bundle->vlan || ofbundle_trunks_vlan(bundle, vlan);
7375 }
7376
7377 /* Returns an arbitrary interface within 'bundle'. */
7378 static struct ofport_dpif *
7379 ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *bundle)
7380 {
7381     return CONTAINER_OF(list_front(&bundle->ports),
7382                         struct ofport_dpif, bundle_node);
7383 }
7384
7385 static bool
7386 vlan_is_mirrored(const struct ofmirror *m, int vlan)
7387 {
7388     return !m->vlans || bitmap_is_set(m->vlans, vlan);
7389 }
7390
7391 static void
7392 add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct flow *orig_flow)
7393 {
7394     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
7395     mirror_mask_t mirrors;
7396     struct ofbundle *in_bundle;
7397     uint16_t vlan;
7398     uint16_t vid;
7399     const struct nlattr *a;
7400     size_t left;
7401
7402     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, orig_flow->in_port,
7403                                     ctx->packet != NULL, NULL);
7404     if (!in_bundle) {
7405         return;
7406     }
7407     mirrors = in_bundle->src_mirrors;
7408
7409     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
7410     if (in_bundle->mirror_out) {
7411         if (ctx->packet != NULL) {
7412             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7413             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
7414                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
7415                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7416         }
7417         return;
7418     }
7419
7420     /* Check VLAN. */
7421     vid = vlan_tci_to_vid(orig_flow->vlan_tci);
7422     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
7423         return;
7424     }
7425     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
7426
7427     /* Look at the output ports to check for destination selections. */
7428
7429     NL_ATTR_FOR_EACH (a, left, ctx->odp_actions->data,
7430                       ctx->odp_actions->size) {
7431         enum ovs_action_attr type = nl_attr_type(a);
7432         struct ofport_dpif *ofport;
7433
7434         if (type != OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT) {
7435             continue;
7436         }
7437
7438         ofport = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
7439         if (ofport && ofport->bundle) {
7440             mirrors |= ofport->bundle->dst_mirrors;
7441         }
7442     }
7443
7444     if (!mirrors) {
7445         return;
7446     }
7447
7448     /* Restore the original packet before adding the mirror actions. */
7449     ctx->flow = *orig_flow;
7450
7451     while (mirrors) {
7452         struct ofmirror *m;
7453
7454         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
7455
7456         if (!vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
7457             mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors);
7458             continue;
7459         }
7460
7461         mirrors &= ~m->dup_mirrors;
7462         ctx->mirrors |= m->dup_mirrors;
7463         if (m->out) {
7464             output_normal(ctx, m->out, vlan);
7465         } else if (vlan != m->out_vlan
7466                    && !eth_addr_is_reserved(orig_flow->dl_dst)) {
7467             struct ofbundle *bundle;
7468
7469             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
7470                 if (ofbundle_includes_vlan(bundle, m->out_vlan)
7471                     && !bundle->mirror_out) {
7472                     output_normal(ctx, bundle, m->out_vlan);
7473                 }
7474             }
7475         }
7476     }
7477 }
7478
7479 static void
7480 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
7481                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
7482 {
7483     if (!mirrors) {
7484         return;
7485     }
7486
7487     for (; mirrors; mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors)) {
7488         struct ofmirror *m;
7489
7490         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
7491
7492         if (!m) {
7493             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
7494              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
7495              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
7496              * mirror list before reaching here, but doing that would
7497              * not properly account the traffic stats we've currently
7498              * accumulated for previous mirror configuration. */
7499             continue;
7500         }
7501
7502         m->packet_count += packets;
7503         m->byte_count += bytes;
7504     }
7505 }
7506
7507 /* A VM broadcasts a gratuitous ARP to indicate that it has resumed after
7508  * migration.  Older Citrix-patched Linux DomU used gratuitous ARP replies to
7509  * indicate this; newer upstream kernels use gratuitous ARP requests. */
7510 static bool
7511 is_gratuitous_arp(const struct flow *flow)
7512 {
7513     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
7514             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
7515             && (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
7516                 || (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST
7517                     && flow->nw_src == flow->nw_dst)));
7518 }
7519
7520 static void
7521 update_learning_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
7522                       const struct flow *flow, int vlan,
7523                       struct ofbundle *in_bundle)
7524 {
7525     struct mac_entry *mac;
7526
7527     /* Don't learn the OFPP_NONE port. */
7528     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
7529         return;
7530     }
7531
7532     if (!mac_learning_may_learn(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan)) {
7533         return;
7534     }
7535
7536     mac = mac_learning_insert(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan);
7537     if (is_gratuitous_arp(flow)) {
7538         /* We don't want to learn from gratuitous ARP packets that are
7539          * reflected back over bond slaves so we lock the learning table. */
7540         if (!in_bundle->bond) {
7541             mac_entry_set_grat_arp_lock(mac);
7542         } else if (mac_entry_is_grat_arp_locked(mac)) {
7543             return;
7544         }
7545     }
7546
7547     if (mac_entry_is_new(mac) || mac->port.p != in_bundle) {
7548         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
7549          * so keep the rate limit relatively high. */
7550         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
7551         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
7552                     "on port %s in VLAN %d",
7553                     ofproto->up.name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
7554                     in_bundle->name, vlan);
7555
7556         mac->port.p = in_bundle;
7557         tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set,
7558                     mac_learning_changed(ofproto->ml, mac));
7559     }
7560 }
7561
7562 static struct ofbundle *
7563 lookup_input_bundle(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t in_port,
7564                     bool warn, struct ofport_dpif **in_ofportp)
7565 {
7566     struct ofport_dpif *ofport;
7567
7568     /* Find the port and bundle for the received packet. */
7569     ofport = get_ofp_port(ofproto, in_port);
7570     if (in_ofportp) {
7571         *in_ofportp = ofport;
7572     }
7573     if (ofport && ofport->bundle) {
7574         return ofport->bundle;
7575     }
7576
7577     /* Special-case OFPP_NONE, which a controller may use as the ingress
7578      * port for traffic that it is sourcing. */
7579     if (in_port == OFPP_NONE) {
7580         return &ofpp_none_bundle;
7581     }
7582
7583     /* Odd.  A few possible reasons here:
7584      *
7585      * - We deleted a port but there are still a few packets queued up
7586      *   from it.
7587      *
7588      * - Someone externally added a port (e.g. "ovs-dpctl add-if") that
7589      *   we don't know about.
7590      *
7591      * - The ofproto client didn't configure the port as part of a bundle.
7592      *   This is particularly likely to happen if a packet was received on the
7593      *   port after it was created, but before the client had a chance to
7594      *   configure its bundle.
7595      */
7596     if (warn) {
7597         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7598
7599         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
7600                      "port %"PRIu16, ofproto->up.name, in_port);
7601     }
7602     return NULL;
7603 }
7604
7605 /* Determines whether packets in 'flow' within 'ofproto' should be forwarded or
7606  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
7607  * dropped.
7608  *
7609  * 'in_port' must be the ofport_dpif that corresponds to flow->in_port.
7610  * 'in_port' must be part of a bundle (e.g. in_port->bundle must be nonnull).
7611  *
7612  * 'vlan' must be the VLAN that corresponds to flow->vlan_tci on 'in_port', as
7613  * returned by input_vid_to_vlan().  It must be a valid VLAN for 'in_port', as
7614  * checked by input_vid_is_valid().
7615  *
7616  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
7617  * so in one special case.
7618  */
7619 static bool
7620 is_admissible(struct action_xlate_ctx *ctx, struct ofport_dpif *in_port,
7621               uint16_t vlan)
7622 {
7623     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
7624     struct flow *flow = &ctx->flow;
7625     struct ofbundle *in_bundle = in_port->bundle;
7626
7627     /* Drop frames for reserved multicast addresses
7628      * only if forward_bpdu option is absent. */
7629     if (!ofproto->up.forward_bpdu && eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
7630         xlate_report(ctx, "packet has reserved destination MAC, dropping");
7631         return false;
7632     }
7633
7634     if (in_bundle->bond) {
7635         struct mac_entry *mac;
7636
7637         switch (bond_check_admissibility(in_bundle->bond, in_port,
7638                                          flow->dl_dst, &ctx->tags)) {
7639         case BV_ACCEPT:
7640             break;
7641
7642         case BV_DROP:
7643             xlate_report(ctx, "bonding refused admissibility, dropping");
7644             return false;
7645
7646         case BV_DROP_IF_MOVED:
7647             mac = mac_learning_lookup(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan, NULL);
7648             if (mac && mac->port.p != in_bundle &&
7649                 (!is_gratuitous_arp(flow)
7650                  || mac_entry_is_grat_arp_locked(mac))) {
7651                 xlate_report(ctx, "SLB bond thinks this packet looped back, "
7652                             "dropping");
7653                 return false;
7654             }
7655             break;
7656         }
7657     }
7658
7659     return true;
7660 }
7661
7662 static void
7663 xlate_normal(struct action_xlate_ctx *ctx)
7664 {
7665     struct ofport_dpif *in_port;
7666     struct ofbundle *in_bundle;
7667     struct mac_entry *mac;
7668     uint16_t vlan;
7669     uint16_t vid;
7670
7671     ctx->has_normal = true;
7672
7673     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port,
7674                                     ctx->packet != NULL, &in_port);
7675     if (!in_bundle) {
7676         xlate_report(ctx, "no input bundle, dropping");
7677         return;
7678     }
7679
7680     /* Drop malformed frames. */
7681     if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_VLAN) &&
7682         !(ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI))) {
7683         if (ctx->packet != NULL) {
7684             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7685             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet with partial "
7686                          "VLAN tag received on port %s",
7687                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7688         }
7689         xlate_report(ctx, "partial VLAN tag, dropping");
7690         return;
7691     }
7692
7693     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
7694     if (in_bundle->mirror_out) {
7695         if (ctx->packet != NULL) {
7696             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7697             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
7698                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
7699                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7700         }
7701         xlate_report(ctx, "input port is mirror output port, dropping");
7702         return;
7703     }
7704
7705     /* Check VLAN. */
7706     vid = vlan_tci_to_vid(ctx->flow.vlan_tci);
7707     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
7708         xlate_report(ctx, "disallowed VLAN VID for this input port, dropping");
7709         return;
7710     }
7711     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
7712
7713     /* Check other admissibility requirements. */
7714     if (in_port && !is_admissible(ctx, in_port, vlan)) {
7715         return;
7716     }
7717
7718     /* Learn source MAC. */
7719     if (ctx->may_learn) {
7720         update_learning_table(ctx->ofproto, &ctx->flow, vlan, in_bundle);
7721     }
7722
7723     /* Determine output bundle. */
7724     mac = mac_learning_lookup(ctx->ofproto->ml, ctx->flow.dl_dst, vlan,
7725                               &ctx->tags);
7726     if (mac) {
7727         if (mac->port.p != in_bundle) {
7728             xlate_report(ctx, "forwarding to learned port");
7729             output_normal(ctx, mac->port.p, vlan);
7730         } else {
7731             xlate_report(ctx, "learned port is input port, dropping");
7732         }
7733     } else {
7734         struct ofbundle *bundle;
7735
7736         xlate_report(ctx, "no learned MAC for destination, flooding");
7737         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ctx->ofproto->bundles) {
7738             if (bundle != in_bundle
7739                 && ofbundle_includes_vlan(bundle, vlan)
7740                 && bundle->floodable
7741                 && !bundle->mirror_out) {
7742                 output_normal(ctx, bundle, vlan);
7743             }
7744         }
7745         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
7746     }
7747 }
7748 \f
7749 /* Optimized flow revalidation.
7750  *
7751  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
7752  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
7753  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
7754  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
7755  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
7756  * doesn't change very often.
7757  *
7758  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
7759  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
7760  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
7761  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
7762  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
7763  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
7764  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
7765  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
7766  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
7767  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
7768  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
7769
7770 /* Calculates the tag to use for 'flow' and mask 'mask' when it is inserted
7771  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
7772 static tag_type
7773 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct minimask *mask,
7774                    uint32_t secret)
7775 {
7776     if (minimask_is_catchall(mask)) {
7777         return 0;
7778     } else {
7779         uint32_t hash = flow_hash_in_minimask(flow, mask, secret);
7780         return tag_create_deterministic(hash);
7781     }
7782 }
7783
7784 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
7785  * taggability of that table.
7786  *
7787  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
7788  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
7789  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
7790  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
7791  * different wildcards to be created with the same address, then this function
7792  * will incorrectly skip revalidation. */
7793 static void
7794 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
7795 {
7796     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
7797     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
7798     struct cls_table *catchall, *other;
7799     struct cls_table *t;
7800
7801     catchall = other = NULL;
7802
7803     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
7804     case 0:
7805         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
7806          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
7807          * yet. */
7808         break;
7809
7810     case 1:
7811     case 2:
7812         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
7813             if (cls_table_is_catchall(t)) {
7814                 catchall = t;
7815             } else if (!other) {
7816                 other = t;
7817             } else {
7818                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
7819                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
7820                 other = NULL;
7821             }
7822         }
7823         break;
7824
7825     default:
7826         /* Can't tag this table. */
7827         break;
7828     }
7829
7830     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
7831         table->catchall_table = catchall;
7832         table->other_table = other;
7833         ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
7834     }
7835 }
7836
7837 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
7838  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
7839  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
7840  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
7841  *
7842  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
7843  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
7844 static void
7845 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
7846 {
7847     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
7848
7849     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
7850
7851     if (!ofproto->backer->need_revalidate) {
7852         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
7853
7854         if (table->other_table && rule->tag) {
7855             tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set, rule->tag);
7856         } else {
7857             ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
7858         }
7859     }
7860 }
7861 \f
7862 static bool
7863 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
7864                   enum ofp_config_flags frag_handling)
7865 {
7866     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7867     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
7868         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
7869         return true;
7870     } else {
7871         return false;
7872     }
7873 }
7874
7875 static enum ofperr
7876 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
7877            const struct flow *flow,
7878            const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
7879 {
7880     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7881     struct initial_vals initial_vals;
7882     struct odputil_keybuf keybuf;
7883     struct dpif_flow_stats stats;
7884
7885     struct ofpbuf key;
7886
7887     struct action_xlate_ctx ctx;
7888     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
7889     struct ofpbuf odp_actions;
7890
7891     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
7892     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
7893                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
7894
7895     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
7896
7897     initial_vals.vlan_tci = flow->vlan_tci;
7898     initial_vals.tunnel_ip_tos = 0;
7899     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, &initial_vals, NULL,
7900                           packet_get_tcp_flags(packet, flow), packet);
7901     ctx.resubmit_stats = &stats;
7902
7903     ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
7904                     odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
7905     xlate_actions(&ctx, ofpacts, ofpacts_len, &odp_actions);
7906     dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
7907                  odp_actions.data, odp_actions.size, packet);
7908     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
7909
7910     return 0;
7911 }
7912 \f
7913 /* NetFlow. */
7914
7915 static int
7916 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
7917             const struct netflow_options *netflow_options)
7918 {
7919     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7920
7921     if (netflow_options) {
7922         if (!ofproto->netflow) {
7923             ofproto->netflow = netflow_create();
7924         }
7925         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
7926     } else {
7927         netflow_destroy(ofproto->netflow);
7928         ofproto->netflow = NULL;
7929         return 0;
7930     }
7931 }
7932
7933 static void
7934 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
7935                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
7936 {
7937     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7938
7939     dpif_get_netflow_ids(ofproto->backer->dpif, engine_type, engine_id);
7940 }
7941
7942 static void
7943 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
7944 {
7945     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
7946         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
7947         struct subfacet *subfacet;
7948         struct ofexpired expired;
7949
7950         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
7951             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
7952                 struct dpif_flow_stats stats;
7953
7954                 subfacet_reinstall(subfacet, &stats);
7955                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
7956             }
7957         }
7958
7959         expired.flow = facet->flow;
7960         expired.packet_count = facet->packet_count;
7961         expired.byte_count = facet->byte_count;
7962         expired.used = facet->used;
7963         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
7964     }
7965 }
7966
7967 static void
7968 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
7969 {
7970     struct facet *facet;
7971
7972     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
7973         send_active_timeout(ofproto, facet);
7974     }
7975 }
7976 \f
7977 static struct ofproto_dpif *
7978 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
7979 {
7980     struct ofproto_dpif *ofproto;
7981
7982     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
7983                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
7984         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
7985             return ofproto;
7986         }
7987     }
7988     return NULL;
7989 }
7990
7991 static void
7992 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
7993                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
7994 {
7995     struct ofproto_dpif *ofproto;
7996
7997     if (argc > 1) {
7998         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
7999         if (!ofproto) {
8000             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8001             return;
8002         }
8003         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
8004     } else {
8005         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8006             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
8007         }
8008     }
8009
8010     unixctl_command_reply(conn, "table successfully flushed");
8011 }
8012
8013 static void
8014 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
8015                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8016 {
8017     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8018     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8019     const struct mac_entry *e;
8020
8021     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8022     if (!ofproto) {
8023         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8024         return;
8025     }
8026
8027     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
8028     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
8029         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
8030         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
8031                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
8032                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
8033                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
8034     }
8035     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8036     ds_destroy(&ds);
8037 }
8038
8039 struct trace_ctx {
8040     struct action_xlate_ctx ctx;
8041     struct flow flow;
8042     struct ds *result;
8043 };
8044
8045 static void
8046 trace_format_rule(struct ds *result, uint8_t table_id, int level,
8047                   const struct rule_dpif *rule)
8048 {
8049     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8050     if (!rule) {
8051         ds_put_cstr(result, "No match\n");
8052         return;
8053     }
8054
8055     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
8056                   table_id, ntohll(rule->up.flow_cookie));
8057     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
8058     ds_put_char(result, '\n');
8059
8060     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8061     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
8062     ofpacts_format(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, result);
8063     ds_put_char(result, '\n');
8064 }
8065
8066 static void
8067 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
8068                  struct trace_ctx *trace)
8069 {
8070     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8071     ds_put_format(result, "%s: ", title);
8072     if (flow_equal(&trace->ctx.flow, &trace->flow)) {
8073         ds_put_cstr(result, "unchanged");
8074     } else {
8075         flow_format(result, &trace->ctx.flow);
8076         trace->flow = trace->ctx.flow;
8077     }
8078     ds_put_char(result, '\n');
8079 }
8080
8081 static void
8082 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
8083                   struct trace_ctx *trace)
8084 {
8085     size_t i;
8086
8087     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8088     ds_put_format(result, "%s:", title);
8089     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
8090         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
8091     }
8092     ds_put_char(result, '\n');
8093 }
8094
8095 static void
8096 trace_format_odp(struct ds *result, int level, const char *title,
8097                  struct trace_ctx *trace)
8098 {
8099     struct ofpbuf *odp_actions = trace->ctx.odp_actions;
8100
8101     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8102     ds_put_format(result, "%s: ", title);
8103     format_odp_actions(result, odp_actions->data, odp_actions->size);
8104     ds_put_char(result, '\n');
8105 }
8106
8107 static void
8108 trace_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
8109 {
8110     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(ctx, struct trace_ctx, ctx);
8111     struct ds *result = trace->result;
8112
8113     ds_put_char(result, '\n');
8114     trace_format_flow(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
8115     trace_format_regs(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
8116     trace_format_odp(result,  ctx->recurse + 1, "Resubmitted  odp", trace);
8117     trace_format_rule(result, ctx->table_id, ctx->recurse + 1, rule);
8118 }
8119
8120 static void
8121 trace_report(struct action_xlate_ctx *ctx, const char *s)
8122 {
8123     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(ctx, struct trace_ctx, ctx);
8124     struct ds *result = trace->result;
8125
8126     ds_put_char_multiple(result, '\t', ctx->recurse);
8127     ds_put_cstr(result, s);
8128     ds_put_char(result, '\n');
8129 }
8130
8131 static void
8132 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
8133                       void *aux OVS_UNUSED)
8134 {
8135     const char *dpname = argv[1];
8136     struct ofproto_dpif *ofproto;
8137     struct ofpbuf odp_key;
8138     struct ofpbuf *packet;
8139     struct initial_vals initial_vals;
8140     struct ds result;
8141     struct flow flow;
8142     char *s;
8143
8144     packet = NULL;
8145     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
8146     ds_init(&result);
8147
8148     ofproto = ofproto_dpif_lookup(dpname);
8149     if (!ofproto) {
8150         unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use ofproto/list "
8151                                     "for help)");
8152         goto exit;
8153     }
8154     if (argc == 3 || (argc == 4 && !strcmp(argv[3], "-generate"))) {
8155         /* ofproto/trace dpname flow [-generate] */
8156         const char *flow_s = argv[2];
8157         const char *generate_s = argv[3];
8158
8159         /* Allow 'flow_s' to be either a datapath flow or an OpenFlow-like
8160          * flow.  We guess which type it is based on whether 'flow_s' contains
8161          * an '(', since a datapath flow always contains '(') but an
8162          * OpenFlow-like flow should not (in fact it's allowed but I believe
8163          * that's not documented anywhere).
8164          *
8165          * An alternative would be to try to parse 'flow_s' both ways, but then
8166          * it would be tricky giving a sensible error message.  After all, do
8167          * you just say "syntax error" or do you present both error messages?
8168          * Both choices seem lousy. */
8169         if (strchr(flow_s, '(')) {
8170             int error;
8171
8172             /* Convert string to datapath key. */
8173             ofpbuf_init(&odp_key, 0);
8174             error = odp_flow_key_from_string(flow_s, NULL, &odp_key);
8175             if (error) {
8176                 unixctl_command_reply_error(conn, "Bad flow syntax");
8177                 goto exit;
8178             }
8179
8180             /* The user might have specified the wrong ofproto but within the
8181              * same backer.  That's OK, ofproto_receive() can find the right
8182              * one for us. */
8183             if (ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, odp_key.data,
8184                                 odp_key.size, &flow, NULL, &ofproto, NULL,
8185                                 &initial_vals)) {
8186                 unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid flow");
8187                 goto exit;
8188             }
8189             ds_put_format(&result, "Bridge: %s\n", ofproto->up.name);
8190         } else {
8191             char *error_s;
8192
8193             error_s = parse_ofp_exact_flow(&flow, argv[2]);
8194             if (error_s) {
8195                 unixctl_command_reply_error(conn, error_s);
8196                 free(error_s);
8197                 goto exit;
8198             }
8199
8200             initial_vals.vlan_tci = flow.vlan_tci;
8201             initial_vals.tunnel_ip_tos = flow.tunnel.ip_tos;
8202         }
8203
8204         /* Generate a packet, if requested. */
8205         if (generate_s) {
8206             packet = ofpbuf_new(0);
8207             flow_compose(packet, &flow);
8208         }
8209     } else if (argc == 7) {
8210         /* ofproto/trace dpname priority tun_id in_port mark packet */
8211         const char *priority_s = argv[2];
8212         const char *tun_id_s = argv[3];
8213         const char *in_port_s = argv[4];
8214         const char *mark_s = argv[5];
8215         const char *packet_s = argv[6];
8216         uint32_t in_port = atoi(in_port_s);
8217         ovs_be64 tun_id = htonll(strtoull(tun_id_s, NULL, 0));
8218         uint32_t priority = atoi(priority_s);
8219         uint32_t mark = atoi(mark_s);
8220         const char *msg;
8221
8222         msg = eth_from_hex(packet_s, &packet);
8223         if (msg) {
8224             unixctl_command_reply_error(conn, msg);
8225             goto exit;
8226         }
8227
8228         ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
8229         s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
8230         ds_put_cstr(&result, s);
8231         free(s);
8232
8233         flow_extract(packet, priority, mark, NULL, in_port, &flow);
8234         flow.tunnel.tun_id = tun_id;
8235         initial_vals.vlan_tci = flow.vlan_tci;
8236         initial_vals.tunnel_ip_tos = flow.tunnel.ip_tos;
8237     } else {
8238         unixctl_command_reply_error(conn, "Bad command syntax");
8239         goto exit;
8240     }
8241
8242     ofproto_trace(ofproto, &flow, packet, &initial_vals, &result);
8243     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&result));
8244
8245 exit:
8246     ds_destroy(&result);
8247     ofpbuf_delete(packet);
8248     ofpbuf_uninit(&odp_key);
8249 }
8250
8251 static void
8252 ofproto_trace(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
8253               const struct ofpbuf *packet,
8254               const struct initial_vals *initial_vals, struct ds *ds)
8255 {
8256     struct rule_dpif *rule;
8257
8258     ds_put_cstr(ds, "Flow: ");
8259     flow_format(ds, flow);
8260     ds_put_char(ds, '\n');
8261
8262     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow);
8263
8264     trace_format_rule(ds, 0, 0, rule);
8265     if (rule == ofproto->miss_rule) {
8266         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, flow generates \"packet in\"s.\n");
8267     } else if (rule == ofproto->no_packet_in_rule) {
8268         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, packets dropped because "
8269                     "OFPPC_NO_PACKET_IN is set on in_port.\n");
8270     }
8271
8272     if (rule) {
8273         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
8274         struct ofpbuf odp_actions;
8275
8276         struct trace_ctx trace;
8277         uint8_t tcp_flags;
8278
8279         tcp_flags = packet ? packet_get_tcp_flags(packet, flow) : 0;
8280         trace.result = ds;
8281         trace.flow = *flow;
8282         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
8283                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
8284         action_xlate_ctx_init(&trace.ctx, ofproto, flow, initial_vals,
8285                               rule, tcp_flags, packet);
8286         trace.ctx.resubmit_hook = trace_resubmit;
8287         trace.ctx.report_hook = trace_report;
8288         xlate_actions(&trace.ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len,
8289                       &odp_actions);
8290
8291         ds_put_char(ds, '\n');
8292         trace_format_flow(ds, 0, "Final flow", &trace);
8293         ds_put_cstr(ds, "Datapath actions: ");
8294         format_odp_actions(ds, odp_actions.data, odp_actions.size);
8295         ofpbuf_uninit(&odp_actions);
8296
8297         if (trace.ctx.slow) {
8298             ds_put_cstr(ds, "\nThis flow is handled by the userspace "
8299                         "slow path because it:");
8300             switch (trace.ctx.slow) {
8301             case SLOW_CFM:
8302                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of CFM packets.");
8303                 break;
8304             case SLOW_LACP:
8305                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of LACP packets.");
8306                 break;
8307             case SLOW_STP:
8308                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of STP packets.");
8309                 break;
8310             case SLOW_CONTROLLER:
8311                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Sends \"packet-in\" messages "
8312                             "to the OpenFlow controller.");
8313                 break;
8314             case __SLOW_MAX:
8315                 NOT_REACHED();
8316             }
8317         }
8318     }
8319 }
8320
8321 static void
8322 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
8323                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
8324 {
8325     clogged = true;
8326     unixctl_command_reply(conn, NULL);
8327 }
8328
8329 static void
8330 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
8331                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
8332 {
8333     clogged = false;
8334     unixctl_command_reply(conn, NULL);
8335 }
8336
8337 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
8338  * 'reply' describing the results. */
8339 static void
8340 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
8341 {
8342     struct facet *facet;
8343     int errors;
8344
8345     errors = 0;
8346     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
8347         if (!facet_check_consistency(facet)) {
8348             errors++;
8349         }
8350     }
8351     if (errors) {
8352         ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
8353     }
8354
8355     if (errors) {
8356         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
8357                       ofproto->up.name, errors);
8358     } else {
8359         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
8360     }
8361 }
8362
8363 static void
8364 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
8365                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8366 {
8367     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8368     struct ofproto_dpif *ofproto;
8369
8370     if (argc > 1) {
8371         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8372         if (!ofproto) {
8373             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use "
8374                                         "ofproto/list for help)");
8375             return;
8376         }
8377         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
8378     } else {
8379         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8380             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
8381         }
8382     }
8383
8384     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
8385     ds_destroy(&reply);
8386 }
8387
8388 /* Store the current ofprotos in 'ofproto_shash'.  Returns a sorted list
8389  * of the 'ofproto_shash' nodes.  It is the responsibility of the caller
8390  * to destroy 'ofproto_shash' and free the returned value. */
8391 static const struct shash_node **
8392 get_ofprotos(struct shash *ofproto_shash)
8393 {
8394     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8395
8396     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8397         char *name = xasprintf("%s@%s", ofproto->up.type, ofproto->up.name);
8398         shash_add_nocopy(ofproto_shash, name, ofproto);
8399     }
8400
8401     return shash_sort(ofproto_shash);
8402 }
8403
8404 static void
8405 ofproto_unixctl_dpif_dump_dps(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
8406                               const char *argv[] OVS_UNUSED,
8407                               void *aux OVS_UNUSED)
8408 {
8409     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8410     struct shash ofproto_shash;
8411     const struct shash_node **sorted_ofprotos;
8412     int i;
8413
8414     shash_init(&ofproto_shash);
8415     sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
8416     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
8417         const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
8418         ds_put_format(&ds, "%s\n", node->name);
8419     }
8420
8421     shash_destroy(&ofproto_shash);
8422     free(sorted_ofprotos);
8423
8424     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8425     ds_destroy(&ds);
8426 }
8427
8428 static void
8429 show_dp_format(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *ds)
8430 {
8431     const struct shash_node **ports;
8432     int i;
8433     struct avg_subfacet_rates lifetime;
8434     unsigned long long int minutes;
8435     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
8436
8437     minutes = (time_msec() - ofproto->created) / min_ms;
8438
8439     if (minutes > 0) {
8440         lifetime.add_rate = (double)ofproto->total_subfacet_add_count
8441                             / minutes;
8442         lifetime.del_rate = (double)ofproto->total_subfacet_del_count
8443                             / minutes;
8444     }else {
8445         lifetime.add_rate = 0.0;
8446         lifetime.del_rate = 0.0;
8447     }
8448
8449     ds_put_format(ds, "%s (%s):\n", ofproto->up.name,
8450                   dpif_name(ofproto->backer->dpif));
8451     ds_put_format(ds,
8452                   "\tlookups: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
8453                   ofproto->n_hit, ofproto->n_missed);
8454     ds_put_format(ds, "\tflows: cur: %zu, avg: %5.3f, max: %d,"
8455                   " life span: %llu(ms)\n",
8456                   hmap_count(&ofproto->subfacets),
8457                   avg_subfacet_count(ofproto),
8458                   ofproto->max_n_subfacet,
8459                   avg_subfacet_life_span(ofproto));
8460     if (minutes >= 60) {
8461         show_dp_rates(ds, "\t\thourly avg:", &ofproto->hourly);
8462     }
8463     if (minutes >= 60 * 24) {
8464         show_dp_rates(ds, "\t\tdaily avg:",  &ofproto->daily);
8465     }
8466     show_dp_rates(ds, "\t\toverall avg:",  &lifetime);
8467
8468     ports = shash_sort(&ofproto->up.port_by_name);
8469     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto->up.port_by_name); i++) {
8470         const struct shash_node *node = ports[i];
8471         struct ofport *ofport = node->data;
8472         const char *name = netdev_get_name(ofport->netdev);
8473         const char *type = netdev_get_type(ofport->netdev);
8474         uint32_t odp_port;
8475
8476         ds_put_format(ds, "\t%s %u/", name, ofport->ofp_port);
8477
8478         odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofproto, ofport->ofp_port);
8479         if (odp_port != OVSP_NONE) {
8480             ds_put_format(ds, "%"PRIu32":", odp_port);
8481         } else {
8482             ds_put_cstr(ds, "none:");
8483         }
8484
8485         if (strcmp(type, "system")) {
8486             struct netdev *netdev;
8487             int error;
8488
8489             ds_put_format(ds, " (%s", type);
8490
8491             error = netdev_open(name, type, &netdev);
8492             if (!error) {
8493                 struct smap config;
8494
8495                 smap_init(&config);
8496                 error = netdev_get_config(netdev, &config);
8497                 if (!error) {
8498                     const struct smap_node **nodes;
8499                     size_t i;
8500
8501                     nodes = smap_sort(&config);
8502                     for (i = 0; i < smap_count(&config); i++) {
8503                         const struct smap_node *node = nodes[i];
8504                         ds_put_format(ds, "%c %s=%s", i ? ',' : ':',
8505                                       node->key, node->value);
8506                     }
8507                     free(nodes);
8508                 }
8509                 smap_destroy(&config);
8510
8511                 netdev_close(netdev);
8512             }
8513             ds_put_char(ds, ')');
8514         }
8515         ds_put_char(ds, '\n');
8516     }
8517     free(ports);
8518 }
8519
8520 static void
8521 ofproto_unixctl_dpif_show(struct unixctl_conn *conn, int argc,
8522                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8523 {
8524     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8525     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8526
8527     if (argc > 1) {
8528         int i;
8529         for (i = 1; i < argc; i++) {
8530             ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[i]);
8531             if (!ofproto) {
8532                 ds_put_format(&ds, "Unknown bridge %s (use dpif/dump-dps "
8533                                    "for help)", argv[i]);
8534                 unixctl_command_reply_error(conn, ds_cstr(&ds));
8535                 return;
8536             }
8537             show_dp_format(ofproto, &ds);
8538         }
8539     } else {
8540         struct shash ofproto_shash;
8541         const struct shash_node **sorted_ofprotos;
8542         int i;
8543
8544         shash_init(&ofproto_shash);
8545         sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
8546         for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
8547             const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
8548             show_dp_format(node->data, &ds);
8549         }
8550
8551         shash_destroy(&ofproto_shash);
8552         free(sorted_ofprotos);
8553     }
8554
8555     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8556     ds_destroy(&ds);
8557 }
8558
8559 static void
8560 ofproto_unixctl_dpif_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
8561                                 int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8562                                 void *aux OVS_UNUSED)
8563 {
8564     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8565     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8566     struct subfacet *subfacet;
8567
8568     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8569     if (!ofproto) {
8570         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8571         return;
8572     }
8573
8574     update_stats(ofproto->backer);
8575
8576     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
8577         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &ds);
8578
8579         ds_put_format(&ds, ", packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
8580                       subfacet->dp_packet_count, subfacet->dp_byte_count);
8581         if (subfacet->used) {
8582             ds_put_format(&ds, "%.3fs",
8583                           (time_msec() - subfacet->used) / 1000.0);
8584         } else {
8585             ds_put_format(&ds, "never");
8586         }
8587         if (subfacet->facet->tcp_flags) {
8588             ds_put_cstr(&ds, ", flags:");
8589             packet_format_tcp_flags(&ds, subfacet->facet->tcp_flags);
8590         }
8591
8592         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
8593         if (subfacet->slow) {
8594             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
8595             const struct nlattr *actions;
8596             size_t actions_len;
8597
8598             compose_slow_path(ofproto, &subfacet->facet->flow, subfacet->slow,
8599                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
8600                               &actions, &actions_len);
8601             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
8602         } else {
8603             format_odp_actions(&ds, subfacet->actions, subfacet->actions_len);
8604         }
8605         ds_put_char(&ds, '\n');
8606     }
8607
8608     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8609     ds_destroy(&ds);
8610 }
8611
8612 static void
8613 ofproto_unixctl_dpif_del_flows(struct unixctl_conn *conn,
8614                                int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8615                                void *aux OVS_UNUSED)
8616 {
8617     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8618     struct ofproto_dpif *ofproto;
8619
8620     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8621     if (!ofproto) {
8622         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8623         return;
8624     }
8625
8626     flush(&ofproto->up);
8627
8628     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8629     ds_destroy(&ds);
8630 }
8631
8632 static void
8633 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
8634 {
8635     static bool registered;
8636     if (registered) {
8637         return;
8638     }
8639     registered = true;
8640
8641     unixctl_command_register(
8642         "ofproto/trace",
8643         "bridge {priority tun_id in_port mark packet | odp_flow [-generate]}",
8644         2, 6, ofproto_unixctl_trace, NULL);
8645     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
8646                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
8647     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
8648                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
8649     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
8650                              ofproto_dpif_clog, NULL);
8651     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
8652                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
8653     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
8654                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
8655     unixctl_command_register("dpif/dump-dps", "", 0, 0,
8656                              ofproto_unixctl_dpif_dump_dps, NULL);
8657     unixctl_command_register("dpif/show", "[bridge]", 0, INT_MAX,
8658                              ofproto_unixctl_dpif_show, NULL);
8659     unixctl_command_register("dpif/dump-flows", "bridge", 1, 1,
8660                              ofproto_unixctl_dpif_dump_flows, NULL);
8661     unixctl_command_register("dpif/del-flows", "bridge", 1, 1,
8662                              ofproto_unixctl_dpif_del_flows, NULL);
8663 }
8664 \f
8665 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
8666  *
8667  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
8668  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
8669  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
8670  * widespread use, we will delete these interfaces. */
8671
8672 static int
8673 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8674 {
8675     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
8676     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
8677
8678     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
8679         && vid == ofport->vlandev_vid) {
8680         return 0;
8681     }
8682
8683     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
8684
8685     if (ofport->realdev_ofp_port) {
8686         vsp_remove(ofport);
8687     }
8688     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
8689         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
8690          * themselves be part of a bundle. */
8691         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
8692     }
8693
8694     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8695     ofport->vlandev_vid = vid;
8696
8697     if (realdev_ofp_port) {
8698         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
8699     }
8700
8701     return 0;
8702 }
8703
8704 static uint32_t
8705 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8706 {
8707     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
8708 }
8709
8710 /* Returns the ODP port number of the Linux VLAN device that corresponds to
8711  * 'vlan_tci' on the network device with port number 'realdev_odp_port' in
8712  * 'ofproto'.  For example, given 'realdev_odp_port' of eth0 and 'vlan_tci' 9,
8713  * it would return the port number of eth0.9.
8714  *
8715  * Unless VLAN splinters are enabled for port 'realdev_odp_port', this
8716  * function just returns its 'realdev_odp_port' argument. */
8717 static uint32_t
8718 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
8719                        uint32_t realdev_odp_port, ovs_be16 vlan_tci)
8720 {
8721     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
8722         uint16_t realdev_ofp_port;
8723         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
8724         const struct vlan_splinter *vsp;
8725
8726         realdev_ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, realdev_odp_port);
8727         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
8728                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
8729                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
8730             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
8731                 && vsp->vid == vid) {
8732                 return ofp_port_to_odp_port(ofproto, vsp->vlandev_ofp_port);
8733             }
8734         }
8735     }
8736     return realdev_odp_port;
8737 }
8738
8739 static struct vlan_splinter *
8740 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
8741 {
8742     struct vlan_splinter *vsp;
8743
8744     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
8745                              &ofproto->vlandev_map) {
8746         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
8747             return vsp;
8748         }
8749     }
8750
8751     return NULL;
8752 }
8753
8754 /* Returns the OpenFlow port number of the "real" device underlying the Linux
8755  * VLAN device with OpenFlow port number 'vlandev_ofp_port' and stores the
8756  * VLAN VID of the Linux VLAN device in '*vid'.  For example, given
8757  * 'vlandev_ofp_port' of eth0.9, it would return the OpenFlow port number of
8758  * eth0 and store 9 in '*vid'.
8759  *
8760  * Returns 0 and does not modify '*vid' if 'vlandev_ofp_port' is not a Linux
8761  * VLAN device.  Unless VLAN splinters are enabled, this is what this function
8762  * always does.*/
8763 static uint16_t
8764 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
8765                        uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
8766 {
8767     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
8768         const struct vlan_splinter *vsp;
8769
8770         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
8771         if (vsp) {
8772             if (vid) {
8773                 *vid = vsp->vid;
8774             }
8775             return vsp->realdev_ofp_port;
8776         }
8777     }
8778     return 0;
8779 }
8780
8781 /* Given 'flow', a flow representing a packet received on 'ofproto', checks
8782  * whether 'flow->in_port' represents a Linux VLAN device.  If so, changes
8783  * 'flow->in_port' to the "real" device backing the VLAN device, sets
8784  * 'flow->vlan_tci' to the VLAN VID, and returns true.  Otherwise (which is
8785  * always the case unless VLAN splinters are enabled), returns false without
8786  * making any changes. */
8787 static bool
8788 vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow *flow)
8789 {
8790     uint16_t realdev;
8791     int vid;
8792
8793     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
8794     if (!realdev) {
8795         return false;
8796     }
8797
8798     /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device with
8799      * the VLAN device's VLAN ID. */
8800     flow->in_port = realdev;
8801     flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
8802     return true;
8803 }
8804
8805 static void
8806 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
8807 {
8808     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
8809     struct vlan_splinter *vsp;
8810
8811     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
8812     if (vsp) {
8813         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
8814         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
8815         free(vsp);
8816
8817         port->realdev_ofp_port = 0;
8818     } else {
8819         VLOG_ERR("missing vlan device record");
8820     }
8821 }
8822
8823 static void
8824 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8825 {
8826     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
8827
8828     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
8829         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
8830             == realdev_ofp_port)) {
8831         struct vlan_splinter *vsp;
8832
8833         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
8834         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
8835                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
8836         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
8837                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
8838         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8839         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
8840         vsp->vid = vid;
8841
8842         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8843     } else {
8844         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
8845     }
8846 }
8847
8848 static uint32_t
8849 ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
8850 {
8851     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
8852     return ofport ? ofport->odp_port : OVSP_NONE;
8853 }
8854
8855 static struct ofport_dpif *
8856 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *backer, uint32_t odp_port)
8857 {
8858     struct ofport_dpif *port;
8859
8860     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, odp_port_node,
8861                              hash_int(odp_port, 0),
8862                              &backer->odp_to_ofport_map) {
8863         if (port->odp_port == odp_port) {
8864             return port;
8865         }
8866     }
8867
8868     return NULL;
8869 }
8870
8871 static uint16_t
8872 odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
8873 {
8874     struct ofport_dpif *port;
8875
8876     port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
8877     if (port && &ofproto->up == port->up.ofproto) {
8878         return port->up.ofp_port;
8879     } else {
8880         return OFPP_NONE;
8881     }
8882 }
8883 static unsigned long long int
8884 avg_subfacet_life_span(const struct ofproto_dpif *ofproto)
8885 {
8886     unsigned long long int dc;
8887     unsigned long long int avg;
8888
8889     dc = ofproto->total_subfacet_del_count + ofproto->subfacet_del_count;
8890     avg = dc ? ofproto->total_subfacet_life_span / dc : 0;
8891
8892     return avg;
8893 }
8894
8895 static double
8896 avg_subfacet_count(const struct ofproto_dpif *ofproto)
8897 {
8898     double avg_c = 0.0;
8899
8900     if (ofproto->n_update_stats) {
8901         avg_c = (double)ofproto->total_subfacet_count
8902                 / ofproto->n_update_stats;
8903     }
8904
8905     return avg_c;
8906 }
8907
8908 static void
8909 show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
8910               const struct avg_subfacet_rates *rates)
8911 {
8912     ds_put_format(ds, "%s add rate: %5.3f/min, del rate: %5.3f/min\n",
8913                   heading, rates->add_rate, rates->del_rate);
8914 }
8915
8916 static void
8917 update_max_subfacet_count(struct ofproto_dpif *ofproto)
8918 {
8919     ofproto->max_n_subfacet = MAX(ofproto->max_n_subfacet,
8920                                   hmap_count(&ofproto->subfacets));
8921 }
8922
8923 /* Compute exponentially weighted moving average, adding 'new' as the newest,
8924  * most heavily weighted element.  'base' designates the rate of decay: after
8925  * 'base' further updates, 'new''s weight in the EWMA decays to about 1/e
8926  * (about .37). */
8927 static void
8928 exp_mavg(double *avg, int base, double new)
8929 {
8930     *avg = (*avg * (base - 1) + new) / base;
8931 }
8932
8933 static void
8934 update_moving_averages(struct ofproto_dpif *ofproto)
8935 {
8936     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
8937
8938     /* Update hourly averages on the minute boundaries. */
8939     if (time_msec() - ofproto->last_minute >= min_ms) {
8940         exp_mavg(&ofproto->hourly.add_rate, 60, ofproto->subfacet_add_count);
8941         exp_mavg(&ofproto->hourly.del_rate, 60, ofproto->subfacet_del_count);
8942
8943         /* Update daily averages on the hour boundaries. */
8944         if ((ofproto->last_minute - ofproto->created) / min_ms % 60 == 59) {
8945             exp_mavg(&ofproto->daily.add_rate, 24, ofproto->hourly.add_rate);
8946             exp_mavg(&ofproto->daily.del_rate, 24, ofproto->hourly.del_rate);
8947         }
8948
8949         ofproto->total_subfacet_add_count += ofproto->subfacet_add_count;
8950         ofproto->total_subfacet_del_count += ofproto->subfacet_del_count;
8951         ofproto->subfacet_add_count = 0;
8952         ofproto->subfacet_del_count = 0;
8953         ofproto->last_minute += min_ms;
8954     }
8955 }
8956
8957 static void
8958 dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto, uint64_t delta)
8959 {
8960     ofproto->n_hit += delta;
8961 }
8962
8963 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
8964     init,
8965     enumerate_types,
8966     enumerate_names,
8967     del,
8968     port_open_type,
8969     type_run,
8970     type_run_fast,
8971     type_wait,
8972     alloc,
8973     construct,
8974     destruct,
8975     dealloc,
8976     run,
8977     run_fast,
8978     wait,
8979     get_memory_usage,
8980     flush,
8981     get_features,
8982     get_tables,
8983     port_alloc,
8984     port_construct,
8985     port_destruct,
8986     port_dealloc,
8987     port_modified,
8988     port_reconfigured,
8989     port_query_by_name,
8990     port_add,
8991     port_del,
8992     port_get_stats,
8993     port_dump_start,
8994     port_dump_next,
8995     port_dump_done,
8996     port_poll,
8997     port_poll_wait,
8998     port_is_lacp_current,
8999     NULL,                       /* rule_choose_table */
9000     rule_alloc,
9001     rule_construct,
9002     rule_destruct,
9003     rule_dealloc,
9004     rule_get_stats,
9005     rule_execute,
9006     rule_modify_actions,
9007     set_frag_handling,
9008     packet_out,
9009     set_netflow,
9010     get_netflow_ids,
9011     set_sflow,
9012     set_ipfix,
9013     set_cfm,
9014     get_cfm_status,
9015     set_stp,
9016     get_stp_status,
9017     set_stp_port,
9018     get_stp_port_status,
9019     set_queues,
9020     bundle_set,
9021     bundle_remove,
9022     mirror_set,
9023     mirror_get_stats,
9024     set_flood_vlans,
9025     is_mirror_output_bundle,
9026     forward_bpdu_changed,
9027     set_mac_table_config,
9028     set_realdev,
9029 };