1b8dfbf0a03c4940c212c2c8a005a9a11798791e
[cascardo/ovs.git] / ofproto / ofproto.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010 Nicira Networks.
3  * Copyright (c) 2010 Jean Tourrilhes - HP-Labs.
4  *
5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
6  * you may not use this file except in compliance with the License.
7  * You may obtain a copy of the License at:
8  *
9  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
10  *
11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
14  * See the License for the specific language governing permissions and
15  * limitations under the License.
16  */
17
18 #include <config.h>
19 #include "ofproto.h"
20 #include <errno.h>
21 #include <inttypes.h>
22 #include <sys/socket.h>
23 #include <net/if.h>
24 #include <netinet/in.h>
25 #include <stdbool.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include "classifier.h"
28 #include "coverage.h"
29 #include "discovery.h"
30 #include "dpif.h"
31 #include "dynamic-string.h"
32 #include "fail-open.h"
33 #include "hash.h"
34 #include "hmap.h"
35 #include "in-band.h"
36 #include "mac-learning.h"
37 #include "netdev.h"
38 #include "netflow.h"
39 #include "odp-util.h"
40 #include "ofp-print.h"
41 #include "ofp-util.h"
42 #include "ofproto-sflow.h"
43 #include "ofpbuf.h"
44 #include "openflow/nicira-ext.h"
45 #include "openflow/openflow.h"
46 #include "openvswitch/datapath-protocol.h"
47 #include "packets.h"
48 #include "pinsched.h"
49 #include "pktbuf.h"
50 #include "poll-loop.h"
51 #include "rconn.h"
52 #include "shash.h"
53 #include "status.h"
54 #include "stream-ssl.h"
55 #include "svec.h"
56 #include "tag.h"
57 #include "timeval.h"
58 #include "unixctl.h"
59 #include "vconn.h"
60 #include "vlog.h"
61 #include "xtoxll.h"
62
63 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto)
64
65 #include "sflow_api.h"
66
67 enum {
68     TABLEID_HASH = 0,
69     TABLEID_CLASSIFIER = 1
70 };
71
72
73 struct ofport {
74     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "ports" hmap. */
75     struct netdev *netdev;
76     struct ofp_phy_port opp;    /* In host byte order. */
77     uint16_t odp_port;
78 };
79
80 static void ofport_free(struct ofport *);
81 static void hton_ofp_phy_port(struct ofp_phy_port *);
82
83 static int xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
84                          const flow_t *flow, struct ofproto *ofproto,
85                          const struct ofpbuf *packet,
86                          struct odp_actions *out, tag_type *tags,
87                          bool *may_set_up_flow, uint16_t *nf_output_iface);
88
89 struct rule {
90     struct cls_rule cr;
91
92     uint64_t flow_cookie;       /* Controller-issued identifier.
93                                    (Kept in network-byte order.) */
94     uint16_t idle_timeout;      /* In seconds from time of last use. */
95     uint16_t hard_timeout;      /* In seconds from time of creation. */
96     bool send_flow_removed;     /* Send a flow removed message? */
97     long long int used;         /* Last-used time (0 if never used). */
98     long long int created;      /* Creation time. */
99     uint64_t packet_count;      /* Number of packets received. */
100     uint64_t byte_count;        /* Number of bytes received. */
101     uint64_t accounted_bytes;   /* Number of bytes passed to account_cb. */
102     tag_type tags;              /* Tags (set only by hooks). */
103     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
104
105     /* If 'super' is non-NULL, this rule is a subrule, that is, it is an
106      * exact-match rule (having cr.wc.wildcards of 0) generated from the
107      * wildcard rule 'super'.  In this case, 'list' is an element of the
108      * super-rule's list.
109      *
110      * If 'super' is NULL, this rule is a super-rule, and 'list' is the head of
111      * a list of subrules.  A super-rule with no wildcards (where
112      * cr.wc.wildcards is 0) will never have any subrules. */
113     struct rule *super;
114     struct list list;
115
116     /* OpenFlow actions.
117      *
118      * 'n_actions' is the number of elements in the 'actions' array.  A single
119      * action may take up more more than one element's worth of space.
120      *
121      * A subrule has no actions (it uses the super-rule's actions). */
122     int n_actions;
123     union ofp_action *actions;
124
125     /* Datapath actions.
126      *
127      * A super-rule with wildcard fields never has ODP actions (since the
128      * datapath only supports exact-match flows). */
129     bool installed;             /* Installed in datapath? */
130     bool may_install;           /* True ordinarily; false if actions must
131                                  * be reassessed for every packet. */
132     int n_odp_actions;
133     union odp_action *odp_actions;
134 };
135
136 static inline bool
137 rule_is_hidden(const struct rule *rule)
138 {
139     /* Subrules are merely an implementation detail, so hide them from the
140      * controller. */
141     if (rule->super != NULL) {
142         return true;
143     }
144
145     /* Rules with priority higher than UINT16_MAX are set up by ofproto itself
146      * (e.g. by in-band control) and are intentionally hidden from the
147      * controller. */
148     if (rule->cr.priority > UINT16_MAX) {
149         return true;
150     }
151
152     return false;
153 }
154
155 static struct rule *rule_create(struct ofproto *, struct rule *super,
156                                 const union ofp_action *, size_t n_actions,
157                                 uint16_t idle_timeout, uint16_t hard_timeout,
158                                 uint64_t flow_cookie, bool send_flow_removed);
159 static void rule_free(struct rule *);
160 static void rule_destroy(struct ofproto *, struct rule *);
161 static struct rule *rule_from_cls_rule(const struct cls_rule *);
162 static void rule_insert(struct ofproto *, struct rule *,
163                         struct ofpbuf *packet, uint16_t in_port);
164 static void rule_remove(struct ofproto *, struct rule *);
165 static bool rule_make_actions(struct ofproto *, struct rule *,
166                               const struct ofpbuf *packet);
167 static void rule_install(struct ofproto *, struct rule *,
168                          struct rule *displaced_rule);
169 static void rule_uninstall(struct ofproto *, struct rule *);
170 static void rule_post_uninstall(struct ofproto *, struct rule *);
171 static void send_flow_removed(struct ofproto *p, struct rule *rule,
172                               long long int now, uint8_t reason);
173
174 /* ofproto supports two kinds of OpenFlow connections:
175  *
176  *   - "Primary" connections to ordinary OpenFlow controllers.  ofproto
177  *     maintains persistent connections to these controllers and by default
178  *     sends them asynchronous messages such as packet-ins.
179  *
180  *   - "Service" connections, e.g. from ovs-ofctl.  When these connections
181  *     drop, it is the other side's responsibility to reconnect them if
182  *     necessary.  ofproto does not send them asynchronous messages by default.
183  *
184  * Currently, active (tcp, ssl, unix) connections are always "primary"
185  * connections and passive (ptcp, pssl, punix) connections are always "service"
186  * connections.  There is no inherent reason for this, but it reflects the
187  * common case.
188  */
189 enum ofconn_type {
190     OFCONN_PRIMARY,             /* An ordinary OpenFlow controller. */
191     OFCONN_SERVICE              /* A service connection, e.g. "ovs-ofctl". */
192 };
193
194 /* A listener for incoming OpenFlow "service" connections. */
195 struct ofservice {
196     struct hmap_node node;      /* In struct ofproto's "services" hmap. */
197     struct pvconn *pvconn;      /* OpenFlow connection listener. */
198
199     /* These are not used by ofservice directly.  They are settings for
200      * accepted "struct ofconn"s from the pvconn. */
201     int probe_interval;         /* Max idle time before probing, in seconds. */
202     int rate_limit;             /* Max packet-in rate in packets per second. */
203     int burst_limit;            /* Limit on accumulating packet credits. */
204 };
205
206 static struct ofservice *ofservice_lookup(struct ofproto *,
207                                           const char *target);
208 static int ofservice_create(struct ofproto *,
209                             const struct ofproto_controller *);
210 static void ofservice_reconfigure(struct ofservice *,
211                                   const struct ofproto_controller *);
212 static void ofservice_destroy(struct ofproto *, struct ofservice *);
213
214 /* An OpenFlow connection. */
215 struct ofconn {
216     struct ofproto *ofproto;    /* The ofproto that owns this connection. */
217     struct list node;           /* In struct ofproto's "all_conns" list. */
218     struct rconn *rconn;        /* OpenFlow connection. */
219     enum ofconn_type type;      /* Type. */
220
221     /* OFPT_PACKET_IN related data. */
222     struct rconn_packet_counter *packet_in_counter; /* # queued on 'rconn'. */
223     struct pinsched *schedulers[2]; /* Indexed by reason code; see below. */
224     struct pktbuf *pktbuf;         /* OpenFlow packet buffers. */
225     int miss_send_len;             /* Bytes to send of buffered packets. */
226
227     /* Number of OpenFlow messages queued on 'rconn' as replies to OpenFlow
228      * requests, and the maximum number before we stop reading OpenFlow
229      * requests.  */
230 #define OFCONN_REPLY_MAX 100
231     struct rconn_packet_counter *reply_counter;
232
233     /* type == OFCONN_PRIMARY only. */
234     enum nx_role role;           /* Role. */
235     struct hmap_node hmap_node;  /* In struct ofproto's "controllers" map. */
236     struct discovery *discovery; /* Controller discovery object, if enabled. */
237     struct status_category *ss;  /* Switch status category. */
238     enum ofproto_band band;      /* In-band or out-of-band? */
239 };
240
241 /* We use OFPR_NO_MATCH and OFPR_ACTION as indexes into struct ofconn's
242  * "schedulers" array.  Their values are 0 and 1, and their meanings and values
243  * coincide with _ODPL_MISS_NR and _ODPL_ACTION_NR, so this is convenient.  In
244  * case anything ever changes, check their values here.  */
245 #define N_SCHEDULERS 2
246 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_NO_MATCH == 0);
247 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_NO_MATCH == _ODPL_MISS_NR);
248 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_ACTION == 1);
249 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_ACTION == _ODPL_ACTION_NR);
250
251 static struct ofconn *ofconn_create(struct ofproto *, struct rconn *,
252                                     enum ofconn_type);
253 static void ofconn_destroy(struct ofconn *);
254 static void ofconn_run(struct ofconn *, struct ofproto *);
255 static void ofconn_wait(struct ofconn *);
256 static bool ofconn_receives_async_msgs(const struct ofconn *);
257 static char *ofconn_make_name(const struct ofproto *, const char *target);
258 static void ofconn_set_rate_limit(struct ofconn *, int rate, int burst);
259
260 static void queue_tx(struct ofpbuf *msg, const struct ofconn *ofconn,
261                      struct rconn_packet_counter *counter);
262
263 static void send_packet_in(struct ofproto *, struct ofpbuf *odp_msg);
264 static void do_send_packet_in(struct ofpbuf *odp_msg, void *ofconn);
265
266 struct ofproto {
267     /* Settings. */
268     uint64_t datapath_id;       /* Datapath ID. */
269     uint64_t fallback_dpid;     /* Datapath ID if no better choice found. */
270     char *mfr_desc;             /* Manufacturer. */
271     char *hw_desc;              /* Hardware. */
272     char *sw_desc;              /* Software version. */
273     char *serial_desc;          /* Serial number. */
274     char *dp_desc;              /* Datapath description. */
275
276     /* Datapath. */
277     struct dpif *dpif;
278     struct netdev_monitor *netdev_monitor;
279     struct hmap ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
280     struct shash port_by_name;
281     uint32_t max_ports;
282
283     /* Configuration. */
284     struct switch_status *switch_status;
285     struct fail_open *fail_open;
286     struct netflow *netflow;
287     struct ofproto_sflow *sflow;
288
289     /* In-band control. */
290     struct in_band *in_band;
291     long long int next_in_band_update;
292     struct sockaddr_in *extra_in_band_remotes;
293     size_t n_extra_remotes;
294
295     /* Flow table. */
296     struct classifier cls;
297     bool need_revalidate;
298     long long int next_expiration;
299     struct tag_set revalidate_set;
300     bool tun_id_from_cookie;
301
302     /* OpenFlow connections. */
303     struct hmap controllers;   /* Controller "struct ofconn"s. */
304     struct list all_conns;     /* Contains "struct ofconn"s. */
305     enum ofproto_fail_mode fail_mode;
306
307     /* OpenFlow listeners. */
308     struct hmap services;       /* Contains "struct ofservice"s. */
309     struct pvconn **snoops;
310     size_t n_snoops;
311
312     /* Hooks for ovs-vswitchd. */
313     const struct ofhooks *ofhooks;
314     void *aux;
315
316     /* Used by default ofhooks. */
317     struct mac_learning *ml;
318 };
319
320 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
321
322 static const struct ofhooks default_ofhooks;
323
324 static uint64_t pick_datapath_id(const struct ofproto *);
325 static uint64_t pick_fallback_dpid(void);
326
327 static int ofproto_expire(struct ofproto *);
328
329 static void update_stats(struct ofproto *, struct rule *,
330                          const struct odp_flow_stats *);
331 static bool revalidate_rule(struct ofproto *p, struct rule *rule);
332 static void revalidate_cb(struct cls_rule *rule_, void *p_);
333
334 static void handle_odp_msg(struct ofproto *, struct ofpbuf *);
335
336 static void handle_openflow(struct ofconn *, struct ofproto *,
337                             struct ofpbuf *);
338
339 static void refresh_port_groups(struct ofproto *);
340
341 static struct ofport *get_port(const struct ofproto *, uint16_t odp_port);
342 static void update_port(struct ofproto *, const char *devname);
343 static int init_ports(struct ofproto *);
344 static void reinit_ports(struct ofproto *);
345
346 int
347 ofproto_create(const char *datapath, const char *datapath_type,
348                const struct ofhooks *ofhooks, void *aux,
349                struct ofproto **ofprotop)
350 {
351     struct odp_stats stats;
352     struct ofproto *p;
353     struct dpif *dpif;
354     int error;
355
356     *ofprotop = NULL;
357
358     /* Connect to datapath and start listening for messages. */
359     error = dpif_open(datapath, datapath_type, &dpif);
360     if (error) {
361         VLOG_ERR("failed to open datapath %s: %s", datapath, strerror(error));
362         return error;
363     }
364     error = dpif_get_dp_stats(dpif, &stats);
365     if (error) {
366         VLOG_ERR("failed to obtain stats for datapath %s: %s",
367                  datapath, strerror(error));
368         dpif_close(dpif);
369         return error;
370     }
371     error = dpif_recv_set_mask(dpif, ODPL_MISS | ODPL_ACTION | ODPL_SFLOW);
372     if (error) {
373         VLOG_ERR("failed to listen on datapath %s: %s",
374                  datapath, strerror(error));
375         dpif_close(dpif);
376         return error;
377     }
378     dpif_flow_flush(dpif);
379     dpif_recv_purge(dpif);
380
381     /* Initialize settings. */
382     p = xzalloc(sizeof *p);
383     p->fallback_dpid = pick_fallback_dpid();
384     p->datapath_id = p->fallback_dpid;
385     p->mfr_desc = xstrdup(DEFAULT_MFR_DESC);
386     p->hw_desc = xstrdup(DEFAULT_HW_DESC);
387     p->sw_desc = xstrdup(DEFAULT_SW_DESC);
388     p->serial_desc = xstrdup(DEFAULT_SERIAL_DESC);
389     p->dp_desc = xstrdup(DEFAULT_DP_DESC);
390
391     /* Initialize datapath. */
392     p->dpif = dpif;
393     p->netdev_monitor = netdev_monitor_create();
394     hmap_init(&p->ports);
395     shash_init(&p->port_by_name);
396     p->max_ports = stats.max_ports;
397
398     /* Initialize submodules. */
399     p->switch_status = switch_status_create(p);
400     p->in_band = NULL;
401     p->fail_open = NULL;
402     p->netflow = NULL;
403     p->sflow = NULL;
404
405     /* Initialize flow table. */
406     classifier_init(&p->cls);
407     p->need_revalidate = false;
408     p->next_expiration = time_msec() + 1000;
409     tag_set_init(&p->revalidate_set);
410
411     /* Initialize OpenFlow connections. */
412     list_init(&p->all_conns);
413     hmap_init(&p->controllers);
414     hmap_init(&p->services);
415     p->snoops = NULL;
416     p->n_snoops = 0;
417
418     /* Initialize hooks. */
419     if (ofhooks) {
420         p->ofhooks = ofhooks;
421         p->aux = aux;
422         p->ml = NULL;
423     } else {
424         p->ofhooks = &default_ofhooks;
425         p->aux = p;
426         p->ml = mac_learning_create();
427     }
428
429     /* Pick final datapath ID. */
430     p->datapath_id = pick_datapath_id(p);
431     VLOG_INFO("using datapath ID %016"PRIx64, p->datapath_id);
432
433     *ofprotop = p;
434     return 0;
435 }
436
437 void
438 ofproto_set_datapath_id(struct ofproto *p, uint64_t datapath_id)
439 {
440     uint64_t old_dpid = p->datapath_id;
441     p->datapath_id = datapath_id ? datapath_id : pick_datapath_id(p);
442     if (p->datapath_id != old_dpid) {
443         VLOG_INFO("datapath ID changed to %016"PRIx64, p->datapath_id);
444
445         /* Force all active connections to reconnect, since there is no way to
446          * notify a controller that the datapath ID has changed. */
447         ofproto_reconnect_controllers(p);
448     }
449 }
450
451 static bool
452 is_discovery_controller(const struct ofproto_controller *c)
453 {
454     return !strcmp(c->target, "discover");
455 }
456
457 static bool
458 is_in_band_controller(const struct ofproto_controller *c)
459 {
460     return is_discovery_controller(c) || c->band == OFPROTO_IN_BAND;
461 }
462
463 /* Creates a new controller in 'ofproto'.  Some of the settings are initially
464  * drawn from 'c', but update_controller() needs to be called later to finish
465  * the new ofconn's configuration. */
466 static void
467 add_controller(struct ofproto *ofproto, const struct ofproto_controller *c)
468 {
469     struct discovery *discovery;
470     struct ofconn *ofconn;
471
472     if (is_discovery_controller(c)) {
473         int error = discovery_create(c->accept_re, c->update_resolv_conf,
474                                      ofproto->dpif, ofproto->switch_status,
475                                      &discovery);
476         if (error) {
477             return;
478         }
479     } else {
480         discovery = NULL;
481     }
482
483     ofconn = ofconn_create(ofproto, rconn_create(5, 8), OFCONN_PRIMARY);
484     ofconn->pktbuf = pktbuf_create();
485     ofconn->miss_send_len = OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN;
486     if (discovery) {
487         ofconn->discovery = discovery;
488     } else {
489         char *name = ofconn_make_name(ofproto, c->target);
490         rconn_connect(ofconn->rconn, c->target, name);
491         free(name);
492     }
493     hmap_insert(&ofproto->controllers, &ofconn->hmap_node,
494                 hash_string(c->target, 0));
495 }
496
497 /* Reconfigures 'ofconn' to match 'c'.  This function cannot update an ofconn's
498  * target or turn discovery on or off (these are done by creating new ofconns
499  * and deleting old ones), but it can update the rest of an ofconn's
500  * settings. */
501 static void
502 update_controller(struct ofconn *ofconn, const struct ofproto_controller *c)
503 {
504     int probe_interval;
505
506     ofconn->band = (is_in_band_controller(c)
507                     ? OFPROTO_IN_BAND : OFPROTO_OUT_OF_BAND);
508
509     rconn_set_max_backoff(ofconn->rconn, c->max_backoff);
510
511     probe_interval = c->probe_interval ? MAX(c->probe_interval, 5) : 0;
512     rconn_set_probe_interval(ofconn->rconn, probe_interval);
513
514     if (ofconn->discovery) {
515         discovery_set_update_resolv_conf(ofconn->discovery,
516                                          c->update_resolv_conf);
517         discovery_set_accept_controller_re(ofconn->discovery, c->accept_re);
518     }
519
520     ofconn_set_rate_limit(ofconn, c->rate_limit, c->burst_limit);
521 }
522
523 static const char *
524 ofconn_get_target(const struct ofconn *ofconn)
525 {
526     return ofconn->discovery ? "discover" : rconn_get_target(ofconn->rconn);
527 }
528
529 static struct ofconn *
530 find_controller_by_target(struct ofproto *ofproto, const char *target)
531 {
532     struct ofconn *ofconn;
533
534     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofconn, hmap_node,
535                              hash_string(target, 0), &ofproto->controllers) {
536         if (!strcmp(ofconn_get_target(ofconn), target)) {
537             return ofconn;
538         }
539     }
540     return NULL;
541 }
542
543 static void
544 update_in_band_remotes(struct ofproto *ofproto)
545 {
546     const struct ofconn *ofconn;
547     struct sockaddr_in *addrs;
548     size_t max_addrs, n_addrs;
549     bool discovery;
550     size_t i;
551
552     /* Allocate enough memory for as many remotes as we could possibly have. */
553     max_addrs = ofproto->n_extra_remotes + hmap_count(&ofproto->controllers);
554     addrs = xmalloc(max_addrs * sizeof *addrs);
555     n_addrs = 0;
556
557     /* Add all the remotes. */
558     discovery = false;
559     HMAP_FOR_EACH (ofconn, hmap_node, &ofproto->controllers) {
560         struct sockaddr_in *sin = &addrs[n_addrs];
561
562         if (ofconn->band == OFPROTO_OUT_OF_BAND) {
563             continue;
564         }
565
566         sin->sin_addr.s_addr = rconn_get_remote_ip(ofconn->rconn);
567         if (sin->sin_addr.s_addr) {
568             sin->sin_port = rconn_get_remote_port(ofconn->rconn);
569             n_addrs++;
570         }
571         if (ofconn->discovery) {
572             discovery = true;
573         }
574     }
575     for (i = 0; i < ofproto->n_extra_remotes; i++) {
576         addrs[n_addrs++] = ofproto->extra_in_band_remotes[i];
577     }
578
579     /* Create or update or destroy in-band.
580      *
581      * Ordinarily we only enable in-band if there's at least one remote
582      * address, but discovery needs the in-band rules for DHCP to be installed
583      * even before we know any remote addresses. */
584     if (n_addrs || discovery) {
585         if (!ofproto->in_band) {
586             in_band_create(ofproto, ofproto->dpif, ofproto->switch_status,
587                            &ofproto->in_band);
588         }
589         if (ofproto->in_band) {
590             in_band_set_remotes(ofproto->in_band, addrs, n_addrs);
591         }
592         ofproto->next_in_band_update = time_msec() + 1000;
593     } else {
594         in_band_destroy(ofproto->in_band);
595         ofproto->in_band = NULL;
596     }
597
598     /* Clean up. */
599     free(addrs);
600 }
601
602 static void
603 update_fail_open(struct ofproto *p)
604 {
605     struct ofconn *ofconn;
606
607     if (!hmap_is_empty(&p->controllers)
608             && p->fail_mode == OFPROTO_FAIL_STANDALONE) {
609         struct rconn **rconns;
610         size_t n;
611
612         if (!p->fail_open) {
613             p->fail_open = fail_open_create(p, p->switch_status);
614         }
615
616         n = 0;
617         rconns = xmalloc(hmap_count(&p->controllers) * sizeof *rconns);
618         HMAP_FOR_EACH (ofconn, hmap_node, &p->controllers) {
619             rconns[n++] = ofconn->rconn;
620         }
621
622         fail_open_set_controllers(p->fail_open, rconns, n);
623         /* p->fail_open takes ownership of 'rconns'. */
624     } else {
625         fail_open_destroy(p->fail_open);
626         p->fail_open = NULL;
627     }
628 }
629
630 void
631 ofproto_set_controllers(struct ofproto *p,
632                         const struct ofproto_controller *controllers,
633                         size_t n_controllers)
634 {
635     struct shash new_controllers;
636     struct ofconn *ofconn, *next_ofconn;
637     struct ofservice *ofservice, *next_ofservice;
638     bool ss_exists;
639     size_t i;
640
641     /* Create newly configured controllers and services.
642      * Create a name to ofproto_controller mapping in 'new_controllers'. */
643     shash_init(&new_controllers);
644     for (i = 0; i < n_controllers; i++) {
645         const struct ofproto_controller *c = &controllers[i];
646
647         if (!vconn_verify_name(c->target) || !strcmp(c->target, "discover")) {
648             if (!find_controller_by_target(p, c->target)) {
649                 add_controller(p, c);
650             }
651         } else if (!pvconn_verify_name(c->target)) {
652             if (!ofservice_lookup(p, c->target) && ofservice_create(p, c)) {
653                 continue;
654             }
655         } else {
656             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: unsupported controller \"%s\"",
657                          dpif_name(p->dpif), c->target);
658             continue;
659         }
660
661         shash_add_once(&new_controllers, c->target, &controllers[i]);
662     }
663
664     /* Delete controllers that are no longer configured.
665      * Update configuration of all now-existing controllers. */
666     ss_exists = false;
667     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofconn, next_ofconn, hmap_node, &p->controllers) {
668         struct ofproto_controller *c;
669
670         c = shash_find_data(&new_controllers, ofconn_get_target(ofconn));
671         if (!c) {
672             ofconn_destroy(ofconn);
673         } else {
674             update_controller(ofconn, c);
675             if (ofconn->ss) {
676                 ss_exists = true;
677             }
678         }
679     }
680
681     /* Delete services that are no longer configured.
682      * Update configuration of all now-existing services. */
683     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofservice, next_ofservice, node, &p->services) {
684         struct ofproto_controller *c;
685
686         c = shash_find_data(&new_controllers,
687                             pvconn_get_name(ofservice->pvconn));
688         if (!c) {
689             ofservice_destroy(p, ofservice);
690         } else {
691             ofservice_reconfigure(ofservice, c);
692         }
693     }
694
695     shash_destroy(&new_controllers);
696
697     update_in_band_remotes(p);
698     update_fail_open(p);
699
700     if (!hmap_is_empty(&p->controllers) && !ss_exists) {
701         ofconn = CONTAINER_OF(hmap_first(&p->controllers),
702                               struct ofconn, hmap_node);
703         ofconn->ss = switch_status_register(p->switch_status, "remote",
704                                             rconn_status_cb, ofconn->rconn);
705     }
706 }
707
708 void
709 ofproto_set_fail_mode(struct ofproto *p, enum ofproto_fail_mode fail_mode)
710 {
711     p->fail_mode = fail_mode;
712     update_fail_open(p);
713 }
714
715 /* Drops the connections between 'ofproto' and all of its controllers, forcing
716  * them to reconnect. */
717 void
718 ofproto_reconnect_controllers(struct ofproto *ofproto)
719 {
720     struct ofconn *ofconn;
721
722     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &ofproto->all_conns) {
723         rconn_reconnect(ofconn->rconn);
724     }
725 }
726
727 static bool
728 any_extras_changed(const struct ofproto *ofproto,
729                    const struct sockaddr_in *extras, size_t n)
730 {
731     size_t i;
732
733     if (n != ofproto->n_extra_remotes) {
734         return true;
735     }
736
737     for (i = 0; i < n; i++) {
738         const struct sockaddr_in *old = &ofproto->extra_in_band_remotes[i];
739         const struct sockaddr_in *new = &extras[i];
740
741         if (old->sin_addr.s_addr != new->sin_addr.s_addr ||
742             old->sin_port != new->sin_port) {
743             return true;
744         }
745     }
746
747     return false;
748 }
749
750 /* Sets the 'n' TCP port addresses in 'extras' as ones to which 'ofproto''s
751  * in-band control should guarantee access, in the same way that in-band
752  * control guarantees access to OpenFlow controllers. */
753 void
754 ofproto_set_extra_in_band_remotes(struct ofproto *ofproto,
755                                   const struct sockaddr_in *extras, size_t n)
756 {
757     if (!any_extras_changed(ofproto, extras, n)) {
758         return;
759     }
760
761     free(ofproto->extra_in_band_remotes);
762     ofproto->n_extra_remotes = n;
763     ofproto->extra_in_band_remotes = xmemdup(extras, n * sizeof *extras);
764
765     update_in_band_remotes(ofproto);
766 }
767
768 void
769 ofproto_set_desc(struct ofproto *p,
770                  const char *mfr_desc, const char *hw_desc,
771                  const char *sw_desc, const char *serial_desc,
772                  const char *dp_desc)
773 {
774     struct ofp_desc_stats *ods;
775
776     if (mfr_desc) {
777         if (strlen(mfr_desc) >= sizeof ods->mfr_desc) {
778             VLOG_WARN("truncating mfr_desc, must be less than %zu characters",
779                     sizeof ods->mfr_desc);
780         }
781         free(p->mfr_desc);
782         p->mfr_desc = xstrdup(mfr_desc);
783     }
784     if (hw_desc) {
785         if (strlen(hw_desc) >= sizeof ods->hw_desc) {
786             VLOG_WARN("truncating hw_desc, must be less than %zu characters",
787                     sizeof ods->hw_desc);
788         }
789         free(p->hw_desc);
790         p->hw_desc = xstrdup(hw_desc);
791     }
792     if (sw_desc) {
793         if (strlen(sw_desc) >= sizeof ods->sw_desc) {
794             VLOG_WARN("truncating sw_desc, must be less than %zu characters",
795                     sizeof ods->sw_desc);
796         }
797         free(p->sw_desc);
798         p->sw_desc = xstrdup(sw_desc);
799     }
800     if (serial_desc) {
801         if (strlen(serial_desc) >= sizeof ods->serial_num) {
802             VLOG_WARN("truncating serial_desc, must be less than %zu "
803                     "characters",
804                     sizeof ods->serial_num);
805         }
806         free(p->serial_desc);
807         p->serial_desc = xstrdup(serial_desc);
808     }
809     if (dp_desc) {
810         if (strlen(dp_desc) >= sizeof ods->dp_desc) {
811             VLOG_WARN("truncating dp_desc, must be less than %zu characters",
812                     sizeof ods->dp_desc);
813         }
814         free(p->dp_desc);
815         p->dp_desc = xstrdup(dp_desc);
816     }
817 }
818
819 static int
820 set_pvconns(struct pvconn ***pvconnsp, size_t *n_pvconnsp,
821             const struct svec *svec)
822 {
823     struct pvconn **pvconns = *pvconnsp;
824     size_t n_pvconns = *n_pvconnsp;
825     int retval = 0;
826     size_t i;
827
828     for (i = 0; i < n_pvconns; i++) {
829         pvconn_close(pvconns[i]);
830     }
831     free(pvconns);
832
833     pvconns = xmalloc(svec->n * sizeof *pvconns);
834     n_pvconns = 0;
835     for (i = 0; i < svec->n; i++) {
836         const char *name = svec->names[i];
837         struct pvconn *pvconn;
838         int error;
839
840         error = pvconn_open(name, &pvconn);
841         if (!error) {
842             pvconns[n_pvconns++] = pvconn;
843         } else {
844             VLOG_ERR("failed to listen on %s: %s", name, strerror(error));
845             if (!retval) {
846                 retval = error;
847             }
848         }
849     }
850
851     *pvconnsp = pvconns;
852     *n_pvconnsp = n_pvconns;
853
854     return retval;
855 }
856
857 int
858 ofproto_set_snoops(struct ofproto *ofproto, const struct svec *snoops)
859 {
860     return set_pvconns(&ofproto->snoops, &ofproto->n_snoops, snoops);
861 }
862
863 int
864 ofproto_set_netflow(struct ofproto *ofproto,
865                     const struct netflow_options *nf_options)
866 {
867     if (nf_options && nf_options->collectors.n) {
868         if (!ofproto->netflow) {
869             ofproto->netflow = netflow_create();
870         }
871         return netflow_set_options(ofproto->netflow, nf_options);
872     } else {
873         netflow_destroy(ofproto->netflow);
874         ofproto->netflow = NULL;
875         return 0;
876     }
877 }
878
879 void
880 ofproto_set_sflow(struct ofproto *ofproto,
881                   const struct ofproto_sflow_options *oso)
882 {
883     struct ofproto_sflow *os = ofproto->sflow;
884     if (oso) {
885         if (!os) {
886             struct ofport *ofport;
887
888             os = ofproto->sflow = ofproto_sflow_create(ofproto->dpif);
889             refresh_port_groups(ofproto);
890             HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->ports) {
891                 ofproto_sflow_add_port(os, ofport->odp_port,
892                                        netdev_get_name(ofport->netdev));
893             }
894         }
895         ofproto_sflow_set_options(os, oso);
896     } else {
897         ofproto_sflow_destroy(os);
898         ofproto->sflow = NULL;
899     }
900 }
901
902 uint64_t
903 ofproto_get_datapath_id(const struct ofproto *ofproto)
904 {
905     return ofproto->datapath_id;
906 }
907
908 bool
909 ofproto_has_primary_controller(const struct ofproto *ofproto)
910 {
911     return !hmap_is_empty(&ofproto->controllers);
912 }
913
914 enum ofproto_fail_mode
915 ofproto_get_fail_mode(const struct ofproto *p)
916 {
917     return p->fail_mode;
918 }
919
920 void
921 ofproto_get_snoops(const struct ofproto *ofproto, struct svec *snoops)
922 {
923     size_t i;
924
925     for (i = 0; i < ofproto->n_snoops; i++) {
926         svec_add(snoops, pvconn_get_name(ofproto->snoops[i]));
927     }
928 }
929
930 void
931 ofproto_destroy(struct ofproto *p)
932 {
933     struct ofservice *ofservice, *next_ofservice;
934     struct ofconn *ofconn, *next_ofconn;
935     struct ofport *ofport, *next_ofport;
936     size_t i;
937
938     if (!p) {
939         return;
940     }
941
942     /* Destroy fail-open and in-band early, since they touch the classifier. */
943     fail_open_destroy(p->fail_open);
944     p->fail_open = NULL;
945
946     in_band_destroy(p->in_band);
947     p->in_band = NULL;
948     free(p->extra_in_band_remotes);
949
950     ofproto_flush_flows(p);
951     classifier_destroy(&p->cls);
952
953     LIST_FOR_EACH_SAFE (ofconn, next_ofconn, node, &p->all_conns) {
954         ofconn_destroy(ofconn);
955     }
956     hmap_destroy(&p->controllers);
957
958     dpif_close(p->dpif);
959     netdev_monitor_destroy(p->netdev_monitor);
960     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofport, next_ofport, hmap_node, &p->ports) {
961         hmap_remove(&p->ports, &ofport->hmap_node);
962         ofport_free(ofport);
963     }
964     shash_destroy(&p->port_by_name);
965
966     switch_status_destroy(p->switch_status);
967     netflow_destroy(p->netflow);
968     ofproto_sflow_destroy(p->sflow);
969
970     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofservice, next_ofservice, node, &p->services) {
971         ofservice_destroy(p, ofservice);
972     }
973     hmap_destroy(&p->services);
974
975     for (i = 0; i < p->n_snoops; i++) {
976         pvconn_close(p->snoops[i]);
977     }
978     free(p->snoops);
979
980     mac_learning_destroy(p->ml);
981
982     free(p->mfr_desc);
983     free(p->hw_desc);
984     free(p->sw_desc);
985     free(p->serial_desc);
986     free(p->dp_desc);
987
988     hmap_destroy(&p->ports);
989
990     free(p);
991 }
992
993 int
994 ofproto_run(struct ofproto *p)
995 {
996     int error = ofproto_run1(p);
997     if (!error) {
998         error = ofproto_run2(p, false);
999     }
1000     return error;
1001 }
1002
1003 static void
1004 process_port_change(struct ofproto *ofproto, int error, char *devname)
1005 {
1006     if (error == ENOBUFS) {
1007         reinit_ports(ofproto);
1008     } else if (!error) {
1009         update_port(ofproto, devname);
1010         free(devname);
1011     }
1012 }
1013
1014 /* Returns a "preference level" for snooping 'ofconn'.  A higher return value
1015  * means that 'ofconn' is more interesting for monitoring than a lower return
1016  * value. */
1017 static int
1018 snoop_preference(const struct ofconn *ofconn)
1019 {
1020     switch (ofconn->role) {
1021     case NX_ROLE_MASTER:
1022         return 3;
1023     case NX_ROLE_OTHER:
1024         return 2;
1025     case NX_ROLE_SLAVE:
1026         return 1;
1027     default:
1028         /* Shouldn't happen. */
1029         return 0;
1030     }
1031 }
1032
1033 /* One of ofproto's "snoop" pvconns has accepted a new connection on 'vconn'.
1034  * Connects this vconn to a controller. */
1035 static void
1036 add_snooper(struct ofproto *ofproto, struct vconn *vconn)
1037 {
1038     struct ofconn *ofconn, *best;
1039
1040     /* Pick a controller for monitoring. */
1041     best = NULL;
1042     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &ofproto->all_conns) {
1043         if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY
1044             && (!best || snoop_preference(ofconn) > snoop_preference(best))) {
1045             best = ofconn;
1046         }
1047     }
1048
1049     if (best) {
1050         rconn_add_monitor(best->rconn, vconn);
1051     } else {
1052         VLOG_INFO_RL(&rl, "no controller connection to snoop");
1053         vconn_close(vconn);
1054     }
1055 }
1056
1057 int
1058 ofproto_run1(struct ofproto *p)
1059 {
1060     struct ofconn *ofconn, *next_ofconn;
1061     struct ofservice *ofservice;
1062     char *devname;
1063     int error;
1064     int i;
1065
1066     if (shash_is_empty(&p->port_by_name)) {
1067         init_ports(p);
1068     }
1069
1070     for (i = 0; i < 50; i++) {
1071         struct ofpbuf *buf;
1072
1073         error = dpif_recv(p->dpif, &buf);
1074         if (error) {
1075             if (error == ENODEV) {
1076                 /* Someone destroyed the datapath behind our back.  The caller
1077                  * better destroy us and give up, because we're just going to
1078                  * spin from here on out. */
1079                 static struct vlog_rate_limit rl2 = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1080                 VLOG_ERR_RL(&rl2, "%s: datapath was destroyed externally",
1081                             dpif_name(p->dpif));
1082                 return ENODEV;
1083             }
1084             break;
1085         }
1086
1087         handle_odp_msg(p, buf);
1088     }
1089
1090     while ((error = dpif_port_poll(p->dpif, &devname)) != EAGAIN) {
1091         process_port_change(p, error, devname);
1092     }
1093     while ((error = netdev_monitor_poll(p->netdev_monitor,
1094                                         &devname)) != EAGAIN) {
1095         process_port_change(p, error, devname);
1096     }
1097
1098     if (p->in_band) {
1099         if (time_msec() >= p->next_in_band_update) {
1100             update_in_band_remotes(p);
1101         }
1102         in_band_run(p->in_band);
1103     }
1104
1105     LIST_FOR_EACH_SAFE (ofconn, next_ofconn, node, &p->all_conns) {
1106         ofconn_run(ofconn, p);
1107     }
1108
1109     /* Fail-open maintenance.  Do this after processing the ofconns since
1110      * fail-open checks the status of the controller rconn. */
1111     if (p->fail_open) {
1112         fail_open_run(p->fail_open);
1113     }
1114
1115     HMAP_FOR_EACH (ofservice, node, &p->services) {
1116         struct vconn *vconn;
1117         int retval;
1118
1119         retval = pvconn_accept(ofservice->pvconn, OFP_VERSION, &vconn);
1120         if (!retval) {
1121             struct rconn *rconn;
1122             char *name;
1123
1124             rconn = rconn_create(ofservice->probe_interval, 0);
1125             name = ofconn_make_name(p, vconn_get_name(vconn));
1126             rconn_connect_unreliably(rconn, vconn, name);
1127             free(name);
1128
1129             ofconn = ofconn_create(p, rconn, OFCONN_SERVICE);
1130             ofconn_set_rate_limit(ofconn, ofservice->rate_limit,
1131                                   ofservice->burst_limit);
1132         } else if (retval != EAGAIN) {
1133             VLOG_WARN_RL(&rl, "accept failed (%s)", strerror(retval));
1134         }
1135     }
1136
1137     for (i = 0; i < p->n_snoops; i++) {
1138         struct vconn *vconn;
1139         int retval;
1140
1141         retval = pvconn_accept(p->snoops[i], OFP_VERSION, &vconn);
1142         if (!retval) {
1143             add_snooper(p, vconn);
1144         } else if (retval != EAGAIN) {
1145             VLOG_WARN_RL(&rl, "accept failed (%s)", strerror(retval));
1146         }
1147     }
1148
1149     if (time_msec() >= p->next_expiration) {
1150         int delay = ofproto_expire(p);
1151         p->next_expiration = time_msec() + delay;
1152         COVERAGE_INC(ofproto_expiration);
1153     }
1154
1155     if (p->netflow) {
1156         netflow_run(p->netflow);
1157     }
1158     if (p->sflow) {
1159         ofproto_sflow_run(p->sflow);
1160     }
1161
1162     return 0;
1163 }
1164
1165 struct revalidate_cbdata {
1166     struct ofproto *ofproto;
1167     bool revalidate_all;        /* Revalidate all exact-match rules? */
1168     bool revalidate_subrules;   /* Revalidate all exact-match subrules? */
1169     struct tag_set revalidate_set; /* Set of tags to revalidate. */
1170 };
1171
1172 int
1173 ofproto_run2(struct ofproto *p, bool revalidate_all)
1174 {
1175     if (p->need_revalidate || revalidate_all
1176         || !tag_set_is_empty(&p->revalidate_set)) {
1177         struct revalidate_cbdata cbdata;
1178         cbdata.ofproto = p;
1179         cbdata.revalidate_all = revalidate_all;
1180         cbdata.revalidate_subrules = p->need_revalidate;
1181         cbdata.revalidate_set = p->revalidate_set;
1182         tag_set_init(&p->revalidate_set);
1183         COVERAGE_INC(ofproto_revalidate);
1184         classifier_for_each(&p->cls, CLS_INC_EXACT, revalidate_cb, &cbdata);
1185         p->need_revalidate = false;
1186     }
1187
1188     return 0;
1189 }
1190
1191 void
1192 ofproto_wait(struct ofproto *p)
1193 {
1194     struct ofservice *ofservice;
1195     struct ofconn *ofconn;
1196     size_t i;
1197
1198     dpif_recv_wait(p->dpif);
1199     dpif_port_poll_wait(p->dpif);
1200     netdev_monitor_poll_wait(p->netdev_monitor);
1201     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &p->all_conns) {
1202         ofconn_wait(ofconn);
1203     }
1204     if (p->in_band) {
1205         poll_timer_wait_until(p->next_in_band_update);
1206         in_band_wait(p->in_band);
1207     }
1208     if (p->fail_open) {
1209         fail_open_wait(p->fail_open);
1210     }
1211     if (p->sflow) {
1212         ofproto_sflow_wait(p->sflow);
1213     }
1214     if (!tag_set_is_empty(&p->revalidate_set)) {
1215         poll_immediate_wake();
1216     }
1217     if (p->need_revalidate) {
1218         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1219         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1220         poll_immediate_wake();
1221     } else if (p->next_expiration != LLONG_MAX) {
1222         poll_timer_wait_until(p->next_expiration);
1223     }
1224     HMAP_FOR_EACH (ofservice, node, &p->services) {
1225         pvconn_wait(ofservice->pvconn);
1226     }
1227     for (i = 0; i < p->n_snoops; i++) {
1228         pvconn_wait(p->snoops[i]);
1229     }
1230 }
1231
1232 void
1233 ofproto_revalidate(struct ofproto *ofproto, tag_type tag)
1234 {
1235     tag_set_add(&ofproto->revalidate_set, tag);
1236 }
1237
1238 struct tag_set *
1239 ofproto_get_revalidate_set(struct ofproto *ofproto)
1240 {
1241     return &ofproto->revalidate_set;
1242 }
1243
1244 bool
1245 ofproto_is_alive(const struct ofproto *p)
1246 {
1247     return !hmap_is_empty(&p->controllers);
1248 }
1249
1250 /* Deletes port number 'odp_port' from the datapath for 'ofproto'.
1251  *
1252  * This is almost the same as calling dpif_port_del() directly on the
1253  * datapath, but it also makes 'ofproto' close its open netdev for the port
1254  * (if any).  This makes it possible to create a new netdev of a different
1255  * type under the same name, which otherwise the netdev library would refuse
1256  * to do because of the conflict.  (The netdev would eventually get closed on
1257  * the next trip through ofproto_run(), but this interface is more direct.)
1258  *
1259  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno. */
1260 int
1261 ofproto_port_del(struct ofproto *ofproto, uint16_t odp_port)
1262 {
1263     struct ofport *ofport = get_port(ofproto, odp_port);
1264     const char *name = ofport ? (char *) ofport->opp.name : "<unknown>";
1265     int error;
1266
1267     error = dpif_port_del(ofproto->dpif, odp_port);
1268     if (error) {
1269         VLOG_ERR("%s: failed to remove port %"PRIu16" (%s) interface (%s)",
1270                  dpif_name(ofproto->dpif), odp_port, name, strerror(error));
1271     } else if (ofport) {
1272         /* 'name' is ofport->opp.name and update_port() is going to destroy
1273          * 'ofport'.  Just in case update_port() refers to 'name' after it
1274          * destroys 'ofport', make a copy of it around the update_port()
1275          * call. */
1276         char *devname = xstrdup(name);
1277         update_port(ofproto, devname);
1278         free(devname);
1279     }
1280     return error;
1281 }
1282
1283 int
1284 ofproto_send_packet(struct ofproto *p, const flow_t *flow,
1285                     const union ofp_action *actions, size_t n_actions,
1286                     const struct ofpbuf *packet)
1287 {
1288     struct odp_actions odp_actions;
1289     int error;
1290
1291     error = xlate_actions(actions, n_actions, flow, p, packet, &odp_actions,
1292                           NULL, NULL, NULL);
1293     if (error) {
1294         return error;
1295     }
1296
1297     /* XXX Should we translate the dpif_execute() errno value into an OpenFlow
1298      * error code? */
1299     dpif_execute(p->dpif, flow->in_port, odp_actions.actions,
1300                  odp_actions.n_actions, packet);
1301     return 0;
1302 }
1303
1304 void
1305 ofproto_add_flow(struct ofproto *p,
1306                  const flow_t *flow, uint32_t wildcards, unsigned int priority,
1307                  const union ofp_action *actions, size_t n_actions,
1308                  int idle_timeout)
1309 {
1310     struct rule *rule;
1311     rule = rule_create(p, NULL, actions, n_actions,
1312                        idle_timeout >= 0 ? idle_timeout : 5 /* XXX */,
1313                        0, 0, false);
1314     cls_rule_from_flow(flow, wildcards, priority, &rule->cr);
1315     rule_insert(p, rule, NULL, 0);
1316 }
1317
1318 void
1319 ofproto_delete_flow(struct ofproto *ofproto, const flow_t *flow,
1320                     uint32_t wildcards, unsigned int priority)
1321 {
1322     struct rule *rule;
1323
1324     rule = rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(&ofproto->cls,
1325                                                            flow, wildcards,
1326                                                            priority));
1327     if (rule) {
1328         rule_remove(ofproto, rule);
1329     }
1330 }
1331
1332 static void
1333 destroy_rule(struct cls_rule *rule_, void *ofproto_)
1334 {
1335     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
1336     struct ofproto *ofproto = ofproto_;
1337
1338     /* Mark the flow as not installed, even though it might really be
1339      * installed, so that rule_remove() doesn't bother trying to uninstall it.
1340      * There is no point in uninstalling it individually since we are about to
1341      * blow away all the flows with dpif_flow_flush(). */
1342     rule->installed = false;
1343
1344     rule_remove(ofproto, rule);
1345 }
1346
1347 void
1348 ofproto_flush_flows(struct ofproto *ofproto)
1349 {
1350     COVERAGE_INC(ofproto_flush);
1351     classifier_for_each(&ofproto->cls, CLS_INC_ALL, destroy_rule, ofproto);
1352     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
1353     if (ofproto->in_band) {
1354         in_band_flushed(ofproto->in_band);
1355     }
1356     if (ofproto->fail_open) {
1357         fail_open_flushed(ofproto->fail_open);
1358     }
1359 }
1360 \f
1361 static void
1362 reinit_ports(struct ofproto *p)
1363 {
1364     struct svec devnames;
1365     struct ofport *ofport;
1366     struct odp_port *odp_ports;
1367     size_t n_odp_ports;
1368     size_t i;
1369
1370     svec_init(&devnames);
1371     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
1372         svec_add (&devnames, (char *) ofport->opp.name);
1373     }
1374     dpif_port_list(p->dpif, &odp_ports, &n_odp_ports);
1375     for (i = 0; i < n_odp_ports; i++) {
1376         svec_add (&devnames, odp_ports[i].devname);
1377     }
1378     free(odp_ports);
1379
1380     svec_sort_unique(&devnames);
1381     for (i = 0; i < devnames.n; i++) {
1382         update_port(p, devnames.names[i]);
1383     }
1384     svec_destroy(&devnames);
1385 }
1386
1387 static size_t
1388 refresh_port_group(struct ofproto *p, unsigned int group)
1389 {
1390     uint16_t *ports;
1391     size_t n_ports;
1392     struct ofport *port;
1393
1394     assert(group == DP_GROUP_ALL || group == DP_GROUP_FLOOD);
1395
1396     ports = xmalloc(hmap_count(&p->ports) * sizeof *ports);
1397     n_ports = 0;
1398     HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &p->ports) {
1399         if (group == DP_GROUP_ALL || !(port->opp.config & OFPPC_NO_FLOOD)) {
1400             ports[n_ports++] = port->odp_port;
1401         }
1402     }
1403     dpif_port_group_set(p->dpif, group, ports, n_ports);
1404     free(ports);
1405
1406     return n_ports;
1407 }
1408
1409 static void
1410 refresh_port_groups(struct ofproto *p)
1411 {
1412     size_t n_flood = refresh_port_group(p, DP_GROUP_FLOOD);
1413     size_t n_all = refresh_port_group(p, DP_GROUP_ALL);
1414     if (p->sflow) {
1415         ofproto_sflow_set_group_sizes(p->sflow, n_flood, n_all);
1416     }
1417 }
1418
1419 static struct ofport *
1420 make_ofport(const struct odp_port *odp_port)
1421 {
1422     struct netdev_options netdev_options;
1423     enum netdev_flags flags;
1424     struct ofport *ofport;
1425     struct netdev *netdev;
1426     bool carrier;
1427     int error;
1428
1429     memset(&netdev_options, 0, sizeof netdev_options);
1430     netdev_options.name = odp_port->devname;
1431     netdev_options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
1432
1433     error = netdev_open(&netdev_options, &netdev);
1434     if (error) {
1435         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring port %s (%"PRIu16") because netdev %s "
1436                      "cannot be opened (%s)",
1437                      odp_port->devname, odp_port->port,
1438                      odp_port->devname, strerror(error));
1439         return NULL;
1440     }
1441
1442     ofport = xmalloc(sizeof *ofport);
1443     ofport->netdev = netdev;
1444     ofport->odp_port = odp_port->port;
1445     ofport->opp.port_no = odp_port_to_ofp_port(odp_port->port);
1446     netdev_get_etheraddr(netdev, ofport->opp.hw_addr);
1447     memcpy(ofport->opp.name, odp_port->devname,
1448            MIN(sizeof ofport->opp.name, sizeof odp_port->devname));
1449     ofport->opp.name[sizeof ofport->opp.name - 1] = '\0';
1450
1451     netdev_get_flags(netdev, &flags);
1452     ofport->opp.config = flags & NETDEV_UP ? 0 : OFPPC_PORT_DOWN;
1453
1454     netdev_get_carrier(netdev, &carrier);
1455     ofport->opp.state = carrier ? 0 : OFPPS_LINK_DOWN;
1456
1457     netdev_get_features(netdev,
1458                         &ofport->opp.curr, &ofport->opp.advertised,
1459                         &ofport->opp.supported, &ofport->opp.peer);
1460     return ofport;
1461 }
1462
1463 static bool
1464 ofport_conflicts(const struct ofproto *p, const struct odp_port *odp_port)
1465 {
1466     if (get_port(p, odp_port->port)) {
1467         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring duplicate port %"PRIu16" in datapath",
1468                      odp_port->port);
1469         return true;
1470     } else if (shash_find(&p->port_by_name, odp_port->devname)) {
1471         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring duplicate device %s in datapath",
1472                      odp_port->devname);
1473         return true;
1474     } else {
1475         return false;
1476     }
1477 }
1478
1479 static int
1480 ofport_equal(const struct ofport *a_, const struct ofport *b_)
1481 {
1482     const struct ofp_phy_port *a = &a_->opp;
1483     const struct ofp_phy_port *b = &b_->opp;
1484
1485     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof *a == 48); /* Detect ofp_phy_port changes. */
1486     return (a->port_no == b->port_no
1487             && !memcmp(a->hw_addr, b->hw_addr, sizeof a->hw_addr)
1488             && !strcmp((char *) a->name, (char *) b->name)
1489             && a->state == b->state
1490             && a->config == b->config
1491             && a->curr == b->curr
1492             && a->advertised == b->advertised
1493             && a->supported == b->supported
1494             && a->peer == b->peer);
1495 }
1496
1497 static void
1498 send_port_status(struct ofproto *p, const struct ofport *ofport,
1499                  uint8_t reason)
1500 {
1501     /* XXX Should limit the number of queued port status change messages. */
1502     struct ofconn *ofconn;
1503     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &p->all_conns) {
1504         struct ofp_port_status *ops;
1505         struct ofpbuf *b;
1506
1507         if (!ofconn_receives_async_msgs(ofconn)) {
1508             continue;
1509         }
1510
1511         ops = make_openflow_xid(sizeof *ops, OFPT_PORT_STATUS, 0, &b);
1512         ops->reason = reason;
1513         ops->desc = ofport->opp;
1514         hton_ofp_phy_port(&ops->desc);
1515         queue_tx(b, ofconn, NULL);
1516     }
1517 }
1518
1519 static void
1520 ofport_install(struct ofproto *p, struct ofport *ofport)
1521 {
1522     const char *netdev_name = (const char *) ofport->opp.name;
1523
1524     netdev_monitor_add(p->netdev_monitor, ofport->netdev);
1525     hmap_insert(&p->ports, &ofport->hmap_node, hash_int(ofport->odp_port, 0));
1526     shash_add(&p->port_by_name, netdev_name, ofport);
1527     if (p->sflow) {
1528         ofproto_sflow_add_port(p->sflow, ofport->odp_port, netdev_name);
1529     }
1530 }
1531
1532 static void
1533 ofport_remove(struct ofproto *p, struct ofport *ofport)
1534 {
1535     netdev_monitor_remove(p->netdev_monitor, ofport->netdev);
1536     hmap_remove(&p->ports, &ofport->hmap_node);
1537     shash_delete(&p->port_by_name,
1538                  shash_find(&p->port_by_name, (char *) ofport->opp.name));
1539     if (p->sflow) {
1540         ofproto_sflow_del_port(p->sflow, ofport->odp_port);
1541     }
1542 }
1543
1544 static void
1545 ofport_free(struct ofport *ofport)
1546 {
1547     if (ofport) {
1548         netdev_close(ofport->netdev);
1549         free(ofport);
1550     }
1551 }
1552
1553 static struct ofport *
1554 get_port(const struct ofproto *ofproto, uint16_t odp_port)
1555 {
1556     struct ofport *port;
1557
1558     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, hmap_node,
1559                              hash_int(odp_port, 0), &ofproto->ports) {
1560         if (port->odp_port == odp_port) {
1561             return port;
1562         }
1563     }
1564     return NULL;
1565 }
1566
1567 static void
1568 update_port(struct ofproto *p, const char *devname)
1569 {
1570     struct odp_port odp_port;
1571     struct ofport *old_ofport;
1572     struct ofport *new_ofport;
1573     int error;
1574
1575     COVERAGE_INC(ofproto_update_port);
1576
1577     /* Query the datapath for port information. */
1578     error = dpif_port_query_by_name(p->dpif, devname, &odp_port);
1579
1580     /* Find the old ofport. */
1581     old_ofport = shash_find_data(&p->port_by_name, devname);
1582     if (!error) {
1583         if (!old_ofport) {
1584             /* There's no port named 'devname' but there might be a port with
1585              * the same port number.  This could happen if a port is deleted
1586              * and then a new one added in its place very quickly, or if a port
1587              * is renamed.  In the former case we want to send an OFPPR_DELETE
1588              * and an OFPPR_ADD, and in the latter case we want to send a
1589              * single OFPPR_MODIFY.  We can distinguish the cases by comparing
1590              * the old port's ifindex against the new port, or perhaps less
1591              * reliably but more portably by comparing the old port's MAC
1592              * against the new port's MAC.  However, this code isn't that smart
1593              * and always sends an OFPPR_MODIFY (XXX). */
1594             old_ofport = get_port(p, odp_port.port);
1595         }
1596     } else if (error != ENOENT && error != ENODEV) {
1597         VLOG_WARN_RL(&rl, "dpif_port_query_by_name returned unexpected error "
1598                      "%s", strerror(error));
1599         return;
1600     }
1601
1602     /* Create a new ofport. */
1603     new_ofport = !error ? make_ofport(&odp_port) : NULL;
1604
1605     /* Eliminate a few pathological cases. */
1606     if (!old_ofport && !new_ofport) {
1607         return;
1608     } else if (old_ofport && new_ofport) {
1609         /* Most of the 'config' bits are OpenFlow soft state, but
1610          * OFPPC_PORT_DOWN is maintained the kernel.  So transfer the OpenFlow
1611          * bits from old_ofport.  (make_ofport() only sets OFPPC_PORT_DOWN and
1612          * leaves the other bits 0.)  */
1613         new_ofport->opp.config |= old_ofport->opp.config & ~OFPPC_PORT_DOWN;
1614
1615         if (ofport_equal(old_ofport, new_ofport)) {
1616             /* False alarm--no change. */
1617             ofport_free(new_ofport);
1618             return;
1619         }
1620     }
1621
1622     /* Now deal with the normal cases. */
1623     if (old_ofport) {
1624         ofport_remove(p, old_ofport);
1625     }
1626     if (new_ofport) {
1627         ofport_install(p, new_ofport);
1628     }
1629     send_port_status(p, new_ofport ? new_ofport : old_ofport,
1630                      (!old_ofport ? OFPPR_ADD
1631                       : !new_ofport ? OFPPR_DELETE
1632                       : OFPPR_MODIFY));
1633     ofport_free(old_ofport);
1634
1635     /* Update port groups. */
1636     refresh_port_groups(p);
1637 }
1638
1639 static int
1640 init_ports(struct ofproto *p)
1641 {
1642     struct odp_port *ports;
1643     size_t n_ports;
1644     size_t i;
1645     int error;
1646
1647     error = dpif_port_list(p->dpif, &ports, &n_ports);
1648     if (error) {
1649         return error;
1650     }
1651
1652     for (i = 0; i < n_ports; i++) {
1653         const struct odp_port *odp_port = &ports[i];
1654         if (!ofport_conflicts(p, odp_port)) {
1655             struct ofport *ofport = make_ofport(odp_port);
1656             if (ofport) {
1657                 ofport_install(p, ofport);
1658             }
1659         }
1660     }
1661     free(ports);
1662     refresh_port_groups(p);
1663     return 0;
1664 }
1665 \f
1666 static struct ofconn *
1667 ofconn_create(struct ofproto *p, struct rconn *rconn, enum ofconn_type type)
1668 {
1669     struct ofconn *ofconn = xzalloc(sizeof *ofconn);
1670     ofconn->ofproto = p;
1671     list_push_back(&p->all_conns, &ofconn->node);
1672     ofconn->rconn = rconn;
1673     ofconn->type = type;
1674     ofconn->role = NX_ROLE_OTHER;
1675     ofconn->packet_in_counter = rconn_packet_counter_create ();
1676     ofconn->pktbuf = NULL;
1677     ofconn->miss_send_len = 0;
1678     ofconn->reply_counter = rconn_packet_counter_create ();
1679     return ofconn;
1680 }
1681
1682 static void
1683 ofconn_destroy(struct ofconn *ofconn)
1684 {
1685     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY) {
1686         hmap_remove(&ofconn->ofproto->controllers, &ofconn->hmap_node);
1687     }
1688     discovery_destroy(ofconn->discovery);
1689
1690     list_remove(&ofconn->node);
1691     switch_status_unregister(ofconn->ss);
1692     rconn_destroy(ofconn->rconn);
1693     rconn_packet_counter_destroy(ofconn->packet_in_counter);
1694     rconn_packet_counter_destroy(ofconn->reply_counter);
1695     pktbuf_destroy(ofconn->pktbuf);
1696     free(ofconn);
1697 }
1698
1699 static void
1700 ofconn_run(struct ofconn *ofconn, struct ofproto *p)
1701 {
1702     int iteration;
1703     size_t i;
1704
1705     if (ofconn->discovery) {
1706         char *controller_name;
1707         if (rconn_is_connectivity_questionable(ofconn->rconn)) {
1708             discovery_question_connectivity(ofconn->discovery);
1709         }
1710         if (discovery_run(ofconn->discovery, &controller_name)) {
1711             if (controller_name) {
1712                 char *ofconn_name = ofconn_make_name(p, controller_name);
1713                 rconn_connect(ofconn->rconn, controller_name, ofconn_name);
1714                 free(ofconn_name);
1715             } else {
1716                 rconn_disconnect(ofconn->rconn);
1717             }
1718         }
1719     }
1720
1721     for (i = 0; i < N_SCHEDULERS; i++) {
1722         pinsched_run(ofconn->schedulers[i], do_send_packet_in, ofconn);
1723     }
1724
1725     rconn_run(ofconn->rconn);
1726
1727     if (rconn_packet_counter_read (ofconn->reply_counter) < OFCONN_REPLY_MAX) {
1728         /* Limit the number of iterations to prevent other tasks from
1729          * starving. */
1730         for (iteration = 0; iteration < 50; iteration++) {
1731             struct ofpbuf *of_msg = rconn_recv(ofconn->rconn);
1732             if (!of_msg) {
1733                 break;
1734             }
1735             if (p->fail_open) {
1736                 fail_open_maybe_recover(p->fail_open);
1737             }
1738             handle_openflow(ofconn, p, of_msg);
1739             ofpbuf_delete(of_msg);
1740         }
1741     }
1742
1743     if (!ofconn->discovery && !rconn_is_alive(ofconn->rconn)) {
1744         ofconn_destroy(ofconn);
1745     }
1746 }
1747
1748 static void
1749 ofconn_wait(struct ofconn *ofconn)
1750 {
1751     int i;
1752
1753     if (ofconn->discovery) {
1754         discovery_wait(ofconn->discovery);
1755     }
1756     for (i = 0; i < N_SCHEDULERS; i++) {
1757         pinsched_wait(ofconn->schedulers[i]);
1758     }
1759     rconn_run_wait(ofconn->rconn);
1760     if (rconn_packet_counter_read (ofconn->reply_counter) < OFCONN_REPLY_MAX) {
1761         rconn_recv_wait(ofconn->rconn);
1762     } else {
1763         COVERAGE_INC(ofproto_ofconn_stuck);
1764     }
1765 }
1766
1767 /* Returns true if 'ofconn' should receive asynchronous messages. */
1768 static bool
1769 ofconn_receives_async_msgs(const struct ofconn *ofconn)
1770 {
1771     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY) {
1772         /* Primary controllers always get asynchronous messages unless they
1773          * have configured themselves as "slaves".  */
1774         return ofconn->role != NX_ROLE_SLAVE;
1775     } else {
1776         /* Service connections don't get asynchronous messages unless they have
1777          * explicitly asked for them by setting a nonzero miss send length. */
1778         return ofconn->miss_send_len > 0;
1779     }
1780 }
1781
1782 /* Returns a human-readable name for an OpenFlow connection between 'ofproto'
1783  * and 'target', suitable for use in log messages for identifying the
1784  * connection.
1785  *
1786  * The name is dynamically allocated.  The caller should free it (with free())
1787  * when it is no longer needed. */
1788 static char *
1789 ofconn_make_name(const struct ofproto *ofproto, const char *target)
1790 {
1791     return xasprintf("%s<->%s", dpif_base_name(ofproto->dpif), target);
1792 }
1793
1794 static void
1795 ofconn_set_rate_limit(struct ofconn *ofconn, int rate, int burst)
1796 {
1797     int i;
1798
1799     for (i = 0; i < N_SCHEDULERS; i++) {
1800         struct pinsched **s = &ofconn->schedulers[i];
1801
1802         if (rate > 0) {
1803             if (!*s) {
1804                 *s = pinsched_create(rate, burst,
1805                                      ofconn->ofproto->switch_status);
1806             } else {
1807                 pinsched_set_limits(*s, rate, burst);
1808             }
1809         } else {
1810             pinsched_destroy(*s);
1811             *s = NULL;
1812         }
1813     }
1814 }
1815 \f
1816 static void
1817 ofservice_reconfigure(struct ofservice *ofservice,
1818                       const struct ofproto_controller *c)
1819 {
1820     ofservice->probe_interval = c->probe_interval;
1821     ofservice->rate_limit = c->rate_limit;
1822     ofservice->burst_limit = c->burst_limit;
1823 }
1824
1825 /* Creates a new ofservice in 'ofproto'.  Returns 0 if successful, otherwise a
1826  * positive errno value. */
1827 static int
1828 ofservice_create(struct ofproto *ofproto, const struct ofproto_controller *c)
1829 {
1830     struct ofservice *ofservice;
1831     struct pvconn *pvconn;
1832     int error;
1833
1834     error = pvconn_open(c->target, &pvconn);
1835     if (error) {
1836         return error;
1837     }
1838
1839     ofservice = xzalloc(sizeof *ofservice);
1840     hmap_insert(&ofproto->services, &ofservice->node,
1841                 hash_string(c->target, 0));
1842     ofservice->pvconn = pvconn;
1843
1844     ofservice_reconfigure(ofservice, c);
1845
1846     return 0;
1847 }
1848
1849 static void
1850 ofservice_destroy(struct ofproto *ofproto, struct ofservice *ofservice)
1851 {
1852     hmap_remove(&ofproto->services, &ofservice->node);
1853     pvconn_close(ofservice->pvconn);
1854     free(ofservice);
1855 }
1856
1857 /* Finds and returns the ofservice within 'ofproto' that has the given
1858  * 'target', or a null pointer if none exists. */
1859 static struct ofservice *
1860 ofservice_lookup(struct ofproto *ofproto, const char *target)
1861 {
1862     struct ofservice *ofservice;
1863
1864     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofservice, node, hash_string(target, 0),
1865                              &ofproto->services) {
1866         if (!strcmp(pvconn_get_name(ofservice->pvconn), target)) {
1867             return ofservice;
1868         }
1869     }
1870     return NULL;
1871 }
1872 \f
1873 /* Caller is responsible for initializing the 'cr' member of the returned
1874  * rule. */
1875 static struct rule *
1876 rule_create(struct ofproto *ofproto, struct rule *super,
1877             const union ofp_action *actions, size_t n_actions,
1878             uint16_t idle_timeout, uint16_t hard_timeout,
1879             uint64_t flow_cookie, bool send_flow_removed)
1880 {
1881     struct rule *rule = xzalloc(sizeof *rule);
1882     rule->idle_timeout = idle_timeout;
1883     rule->hard_timeout = hard_timeout;
1884     rule->flow_cookie = flow_cookie;
1885     rule->used = rule->created = time_msec();
1886     rule->send_flow_removed = send_flow_removed;
1887     rule->super = super;
1888     if (super) {
1889         list_push_back(&super->list, &rule->list);
1890     } else {
1891         list_init(&rule->list);
1892     }
1893     if (n_actions > 0) {
1894         rule->n_actions = n_actions;
1895         rule->actions = xmemdup(actions, n_actions * sizeof *actions);
1896     }
1897     netflow_flow_clear(&rule->nf_flow);
1898     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, rule->created);
1899
1900     return rule;
1901 }
1902
1903 static struct rule *
1904 rule_from_cls_rule(const struct cls_rule *cls_rule)
1905 {
1906     return cls_rule ? CONTAINER_OF(cls_rule, struct rule, cr) : NULL;
1907 }
1908
1909 static void
1910 rule_free(struct rule *rule)
1911 {
1912     free(rule->actions);
1913     free(rule->odp_actions);
1914     free(rule);
1915 }
1916
1917 /* Destroys 'rule'.  If 'rule' is a subrule, also removes it from its
1918  * super-rule's list of subrules.  If 'rule' is a super-rule, also iterates
1919  * through all of its subrules and revalidates them, destroying any that no
1920  * longer has a super-rule (which is probably all of them).
1921  *
1922  * Before calling this function, the caller must make have removed 'rule' from
1923  * the classifier.  If 'rule' is an exact-match rule, the caller is also
1924  * responsible for ensuring that it has been uninstalled from the datapath. */
1925 static void
1926 rule_destroy(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
1927 {
1928     if (!rule->super) {
1929         struct rule *subrule, *next;
1930         LIST_FOR_EACH_SAFE (subrule, next, list, &rule->list) {
1931             revalidate_rule(ofproto, subrule);
1932         }
1933     } else {
1934         list_remove(&rule->list);
1935     }
1936     rule_free(rule);
1937 }
1938
1939 static bool
1940 rule_has_out_port(const struct rule *rule, uint16_t out_port)
1941 {
1942     const union ofp_action *oa;
1943     struct actions_iterator i;
1944
1945     if (out_port == htons(OFPP_NONE)) {
1946         return true;
1947     }
1948     for (oa = actions_first(&i, rule->actions, rule->n_actions); oa;
1949          oa = actions_next(&i)) {
1950         if (action_outputs_to_port(oa, out_port)) {
1951             return true;
1952         }
1953     }
1954     return false;
1955 }
1956
1957 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
1958  * 'packet', which arrived on 'in_port'.
1959  *
1960  * Takes ownership of 'packet'. */
1961 static bool
1962 execute_odp_actions(struct ofproto *ofproto, uint16_t in_port,
1963                     const union odp_action *actions, size_t n_actions,
1964                     struct ofpbuf *packet)
1965 {
1966     if (n_actions == 1 && actions[0].type == ODPAT_CONTROLLER) {
1967         /* As an optimization, avoid a round-trip from userspace to kernel to
1968          * userspace.  This also avoids possibly filling up kernel packet
1969          * buffers along the way. */
1970         struct odp_msg *msg;
1971
1972         msg = ofpbuf_push_uninit(packet, sizeof *msg);
1973         msg->type = _ODPL_ACTION_NR;
1974         msg->length = sizeof(struct odp_msg) + packet->size;
1975         msg->port = in_port;
1976         msg->reserved = 0;
1977         msg->arg = actions[0].controller.arg;
1978
1979         send_packet_in(ofproto, packet);
1980
1981         return true;
1982     } else {
1983         int error;
1984
1985         error = dpif_execute(ofproto->dpif, in_port,
1986                              actions, n_actions, packet);
1987         ofpbuf_delete(packet);
1988         return !error;
1989     }
1990 }
1991
1992 /* Executes the actions indicated by 'rule' on 'packet', which is in flow
1993  * 'flow' and is considered to have arrived on ODP port 'in_port'.  'packet'
1994  * must have at least sizeof(struct ofp_packet_in) bytes of headroom.
1995  *
1996  * The flow that 'packet' actually contains does not need to actually match
1997  * 'rule'; the actions in 'rule' will be applied to it either way.  Likewise,
1998  * the packet and byte counters for 'rule' will be credited for the packet sent
1999  * out whether or not the packet actually matches 'rule'.
2000  *
2001  * If 'rule' is an exact-match rule and 'flow' actually equals the rule's flow,
2002  * the caller must already have accurately composed ODP actions for it given
2003  * 'packet' using rule_make_actions().  If 'rule' is a wildcard rule, or if
2004  * 'rule' is an exact-match rule but 'flow' is not the rule's flow, then this
2005  * function will compose a set of ODP actions based on 'rule''s OpenFlow
2006  * actions and apply them to 'packet'.
2007  *
2008  * Takes ownership of 'packet'. */
2009 static void
2010 rule_execute(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule,
2011              struct ofpbuf *packet, const flow_t *flow)
2012 {
2013     const union odp_action *actions;
2014     struct odp_flow_stats stats;
2015     size_t n_actions;
2016     struct odp_actions a;
2017
2018     assert(ofpbuf_headroom(packet) >= sizeof(struct ofp_packet_in));
2019
2020     /* Grab or compose the ODP actions.
2021      *
2022      * The special case for an exact-match 'rule' where 'flow' is not the
2023      * rule's flow is important to avoid, e.g., sending a packet out its input
2024      * port simply because the ODP actions were composed for the wrong
2025      * scenario. */
2026     if (rule->cr.wc.wildcards || !flow_equal(flow, &rule->cr.flow)) {
2027         struct rule *super = rule->super ? rule->super : rule;
2028         if (xlate_actions(super->actions, super->n_actions, flow, ofproto,
2029                           packet, &a, NULL, 0, NULL)) {
2030             ofpbuf_delete(packet);
2031             return;
2032         }
2033         actions = a.actions;
2034         n_actions = a.n_actions;
2035     } else {
2036         actions = rule->odp_actions;
2037         n_actions = rule->n_odp_actions;
2038     }
2039
2040     /* Execute the ODP actions. */
2041     flow_extract_stats(flow, packet, &stats);
2042     if (execute_odp_actions(ofproto, flow->in_port,
2043                             actions, n_actions, packet)) {
2044         update_stats(ofproto, rule, &stats);
2045         rule->used = time_msec();
2046         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, rule->used);
2047     }
2048 }
2049
2050 /* Inserts 'rule' into 'p''s flow table.
2051  *
2052  * If 'packet' is nonnull, takes ownership of 'packet', executes 'rule''s
2053  * actions on it and credits the statistics for sending the packet to 'rule'.
2054  * 'packet' must have at least sizeof(struct ofp_packet_in) bytes of
2055  * headroom. */
2056 static void
2057 rule_insert(struct ofproto *p, struct rule *rule, struct ofpbuf *packet,
2058             uint16_t in_port)
2059 {
2060     struct rule *displaced_rule;
2061
2062     /* Insert the rule in the classifier. */
2063     displaced_rule = rule_from_cls_rule(classifier_insert(&p->cls, &rule->cr));
2064     if (!rule->cr.wc.wildcards) {
2065         rule_make_actions(p, rule, packet);
2066     }
2067
2068     /* Send the packet and credit it to the rule. */
2069     if (packet) {
2070         flow_t flow;
2071         flow_extract(packet, 0, in_port, &flow);
2072         rule_execute(p, rule, packet, &flow);
2073     }
2074
2075     /* Install the rule in the datapath only after sending the packet, to
2076      * avoid packet reordering.  */
2077     if (rule->cr.wc.wildcards) {
2078         COVERAGE_INC(ofproto_add_wc_flow);
2079         p->need_revalidate = true;
2080     } else {
2081         rule_install(p, rule, displaced_rule);
2082     }
2083
2084     /* Free the rule that was displaced, if any. */
2085     if (displaced_rule) {
2086         rule_destroy(p, displaced_rule);
2087     }
2088 }
2089
2090 static struct rule *
2091 rule_create_subrule(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule,
2092                     const flow_t *flow)
2093 {
2094     struct rule *subrule = rule_create(ofproto, rule, NULL, 0,
2095                                        rule->idle_timeout, rule->hard_timeout,
2096                                        0, false);
2097     COVERAGE_INC(ofproto_subrule_create);
2098     cls_rule_from_flow(flow, 0, (rule->cr.priority <= UINT16_MAX ? UINT16_MAX
2099                         : rule->cr.priority), &subrule->cr);
2100     classifier_insert_exact(&ofproto->cls, &subrule->cr);
2101
2102     return subrule;
2103 }
2104
2105 /* Remove 'rule' from 'ofproto' and free up the associated memory:
2106  *
2107  *   - If 'rule' was installed in the datapath, uninstalls it and updates
2108  *     'rule''s statistics (or its super-rule's statistics, if it is a
2109  *     subrule), via rule_uninstall().
2110  *
2111  *   - Removes 'rule' from the classifier.
2112  *
2113  *   - If 'rule' is a super-rule that has subrules, revalidates (and possibly
2114  *     uninstalls and destroys) its subrules, via rule_destroy().
2115  */
2116 static void
2117 rule_remove(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
2118 {
2119     if (rule->cr.wc.wildcards) {
2120         COVERAGE_INC(ofproto_del_wc_flow);
2121         ofproto->need_revalidate = true;
2122     } else {
2123         rule_uninstall(ofproto, rule);
2124     }
2125     classifier_remove(&ofproto->cls, &rule->cr);
2126     rule_destroy(ofproto, rule);
2127 }
2128
2129 /* Returns true if the actions changed, false otherwise. */
2130 static bool
2131 rule_make_actions(struct ofproto *p, struct rule *rule,
2132                   const struct ofpbuf *packet)
2133 {
2134     const struct rule *super;
2135     struct odp_actions a;
2136     size_t actions_len;
2137
2138     assert(!rule->cr.wc.wildcards);
2139
2140     super = rule->super ? rule->super : rule;
2141     rule->tags = 0;
2142     xlate_actions(super->actions, super->n_actions, &rule->cr.flow, p,
2143                   packet, &a, &rule->tags, &rule->may_install,
2144                   &rule->nf_flow.output_iface);
2145
2146     actions_len = a.n_actions * sizeof *a.actions;
2147     if (rule->n_odp_actions != a.n_actions
2148         || memcmp(rule->odp_actions, a.actions, actions_len)) {
2149         COVERAGE_INC(ofproto_odp_unchanged);
2150         free(rule->odp_actions);
2151         rule->n_odp_actions = a.n_actions;
2152         rule->odp_actions = xmemdup(a.actions, actions_len);
2153         return true;
2154     } else {
2155         return false;
2156     }
2157 }
2158
2159 static int
2160 do_put_flow(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule, int flags,
2161             struct odp_flow_put *put)
2162 {
2163     memset(&put->flow.stats, 0, sizeof put->flow.stats);
2164     put->flow.key = rule->cr.flow;
2165     put->flow.actions = rule->odp_actions;
2166     put->flow.n_actions = rule->n_odp_actions;
2167     put->flow.flags = 0;
2168     put->flags = flags;
2169     return dpif_flow_put(ofproto->dpif, put);
2170 }
2171
2172 static void
2173 rule_install(struct ofproto *p, struct rule *rule, struct rule *displaced_rule)
2174 {
2175     assert(!rule->cr.wc.wildcards);
2176
2177     if (rule->may_install) {
2178         struct odp_flow_put put;
2179         if (!do_put_flow(p, rule,
2180                          ODPPF_CREATE | ODPPF_MODIFY | ODPPF_ZERO_STATS,
2181                          &put)) {
2182             rule->installed = true;
2183             if (displaced_rule) {
2184                 update_stats(p, displaced_rule, &put.flow.stats);
2185                 rule_post_uninstall(p, displaced_rule);
2186             }
2187         }
2188     } else if (displaced_rule) {
2189         rule_uninstall(p, displaced_rule);
2190     }
2191 }
2192
2193 static void
2194 rule_reinstall(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
2195 {
2196     if (rule->installed) {
2197         struct odp_flow_put put;
2198         COVERAGE_INC(ofproto_dp_missed);
2199         do_put_flow(ofproto, rule, ODPPF_CREATE | ODPPF_MODIFY, &put);
2200     } else {
2201         rule_install(ofproto, rule, NULL);
2202     }
2203 }
2204
2205 static void
2206 rule_update_actions(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
2207 {
2208     bool actions_changed;
2209     uint16_t new_out_iface, old_out_iface;
2210
2211     old_out_iface = rule->nf_flow.output_iface;
2212     actions_changed = rule_make_actions(ofproto, rule, NULL);
2213
2214     if (rule->may_install) {
2215         if (rule->installed) {
2216             if (actions_changed) {
2217                 struct odp_flow_put put;
2218                 do_put_flow(ofproto, rule, ODPPF_CREATE | ODPPF_MODIFY
2219                                            | ODPPF_ZERO_STATS, &put);
2220                 update_stats(ofproto, rule, &put.flow.stats);
2221
2222                 /* Temporarily set the old output iface so that NetFlow
2223                  * messages have the correct output interface for the old
2224                  * stats. */
2225                 new_out_iface = rule->nf_flow.output_iface;
2226                 rule->nf_flow.output_iface = old_out_iface;
2227                 rule_post_uninstall(ofproto, rule);
2228                 rule->nf_flow.output_iface = new_out_iface;
2229             }
2230         } else {
2231             rule_install(ofproto, rule, NULL);
2232         }
2233     } else {
2234         rule_uninstall(ofproto, rule);
2235     }
2236 }
2237
2238 static void
2239 rule_account(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule, uint64_t extra_bytes)
2240 {
2241     uint64_t total_bytes = rule->byte_count + extra_bytes;
2242
2243     if (ofproto->ofhooks->account_flow_cb
2244         && total_bytes > rule->accounted_bytes)
2245     {
2246         ofproto->ofhooks->account_flow_cb(
2247             &rule->cr.flow, rule->tags, rule->odp_actions, rule->n_odp_actions,
2248             total_bytes - rule->accounted_bytes, ofproto->aux);
2249         rule->accounted_bytes = total_bytes;
2250     }
2251 }
2252
2253 /* 'rule' must be an exact-match rule in 'p'.
2254  *
2255  * If 'rule' is installed in the datapath, uninstalls it and updates's
2256  * statistics.  If 'rule' is a subrule, the statistics that are updated are
2257  * actually its super-rule's statistics; otherwise 'rule''s own statistics are
2258  * updated.
2259  *
2260  * If 'rule' is not installed, this function has no effect. */
2261 static void
2262 rule_uninstall(struct ofproto *p, struct rule *rule)
2263 {
2264     assert(!rule->cr.wc.wildcards);
2265     if (rule->installed) {
2266         struct odp_flow odp_flow;
2267
2268         odp_flow.key = rule->cr.flow;
2269         odp_flow.actions = NULL;
2270         odp_flow.n_actions = 0;
2271         odp_flow.flags = 0;
2272         if (!dpif_flow_del(p->dpif, &odp_flow)) {
2273             update_stats(p, rule, &odp_flow.stats);
2274         }
2275         rule->installed = false;
2276
2277         rule_post_uninstall(p, rule);
2278     }
2279 }
2280
2281 static bool
2282 is_controller_rule(struct rule *rule)
2283 {
2284     /* If the only action is send to the controller then don't report
2285      * NetFlow expiration messages since it is just part of the control
2286      * logic for the network and not real traffic. */
2287
2288     return (rule
2289             && rule->super
2290             && rule->super->n_actions == 1
2291             && action_outputs_to_port(&rule->super->actions[0],
2292                                       htons(OFPP_CONTROLLER)));
2293 }
2294
2295 static void
2296 rule_post_uninstall(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
2297 {
2298     struct rule *super = rule->super;
2299
2300     rule_account(ofproto, rule, 0);
2301
2302     if (ofproto->netflow && !is_controller_rule(rule)) {
2303         struct ofexpired expired;
2304         expired.flow = rule->cr.flow;
2305         expired.packet_count = rule->packet_count;
2306         expired.byte_count = rule->byte_count;
2307         expired.used = rule->used;
2308         netflow_expire(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, &expired);
2309     }
2310     if (super) {
2311         super->packet_count += rule->packet_count;
2312         super->byte_count += rule->byte_count;
2313
2314         /* Reset counters to prevent double counting if the rule ever gets
2315          * reinstalled. */
2316         rule->packet_count = 0;
2317         rule->byte_count = 0;
2318         rule->accounted_bytes = 0;
2319
2320         netflow_flow_clear(&rule->nf_flow);
2321     }
2322 }
2323 \f
2324 static void
2325 queue_tx(struct ofpbuf *msg, const struct ofconn *ofconn,
2326          struct rconn_packet_counter *counter)
2327 {
2328     update_openflow_length(msg);
2329     if (rconn_send(ofconn->rconn, msg, counter)) {
2330         ofpbuf_delete(msg);
2331     }
2332 }
2333
2334 static void
2335 send_error(const struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh,
2336            int error, const void *data, size_t len)
2337 {
2338     struct ofpbuf *buf;
2339     struct ofp_error_msg *oem;
2340
2341     if (!(error >> 16)) {
2342         VLOG_WARN_RL(&rl, "not sending bad error code %d to controller",
2343                      error);
2344         return;
2345     }
2346
2347     COVERAGE_INC(ofproto_error);
2348     oem = make_openflow_xid(len + sizeof *oem, OFPT_ERROR,
2349                             oh ? oh->xid : 0, &buf);
2350     oem->type = htons((unsigned int) error >> 16);
2351     oem->code = htons(error & 0xffff);
2352     memcpy(oem->data, data, len);
2353     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
2354 }
2355
2356 static void
2357 send_error_oh(const struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh,
2358               int error)
2359 {
2360     size_t oh_length = ntohs(oh->length);
2361     send_error(ofconn, oh, error, oh, MIN(oh_length, 64));
2362 }
2363
2364 static void
2365 hton_ofp_phy_port(struct ofp_phy_port *opp)
2366 {
2367     opp->port_no = htons(opp->port_no);
2368     opp->config = htonl(opp->config);
2369     opp->state = htonl(opp->state);
2370     opp->curr = htonl(opp->curr);
2371     opp->advertised = htonl(opp->advertised);
2372     opp->supported = htonl(opp->supported);
2373     opp->peer = htonl(opp->peer);
2374 }
2375
2376 static int
2377 handle_echo_request(struct ofconn *ofconn, struct ofp_header *oh)
2378 {
2379     struct ofp_header *rq = oh;
2380     queue_tx(make_echo_reply(rq), ofconn, ofconn->reply_counter);
2381     return 0;
2382 }
2383
2384 static int
2385 handle_features_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
2386                         struct ofp_header *oh)
2387 {
2388     struct ofp_switch_features *osf;
2389     struct ofpbuf *buf;
2390     struct ofport *port;
2391
2392     osf = make_openflow_xid(sizeof *osf, OFPT_FEATURES_REPLY, oh->xid, &buf);
2393     osf->datapath_id = htonll(p->datapath_id);
2394     osf->n_buffers = htonl(pktbuf_capacity());
2395     osf->n_tables = 2;
2396     osf->capabilities = htonl(OFPC_FLOW_STATS | OFPC_TABLE_STATS |
2397                               OFPC_PORT_STATS | OFPC_ARP_MATCH_IP);
2398     osf->actions = htonl((1u << OFPAT_OUTPUT) |
2399                          (1u << OFPAT_SET_VLAN_VID) |
2400                          (1u << OFPAT_SET_VLAN_PCP) |
2401                          (1u << OFPAT_STRIP_VLAN) |
2402                          (1u << OFPAT_SET_DL_SRC) |
2403                          (1u << OFPAT_SET_DL_DST) |
2404                          (1u << OFPAT_SET_NW_SRC) |
2405                          (1u << OFPAT_SET_NW_DST) |
2406                          (1u << OFPAT_SET_NW_TOS) |
2407                          (1u << OFPAT_SET_TP_SRC) |
2408                          (1u << OFPAT_SET_TP_DST) |
2409                          (1u << OFPAT_ENQUEUE));
2410
2411     HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &p->ports) {
2412         hton_ofp_phy_port(ofpbuf_put(buf, &port->opp, sizeof port->opp));
2413     }
2414
2415     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
2416     return 0;
2417 }
2418
2419 static int
2420 handle_get_config_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
2421                           struct ofp_header *oh)
2422 {
2423     struct ofpbuf *buf;
2424     struct ofp_switch_config *osc;
2425     uint16_t flags;
2426     bool drop_frags;
2427
2428     /* Figure out flags. */
2429     dpif_get_drop_frags(p->dpif, &drop_frags);
2430     flags = drop_frags ? OFPC_FRAG_DROP : OFPC_FRAG_NORMAL;
2431
2432     /* Send reply. */
2433     osc = make_openflow_xid(sizeof *osc, OFPT_GET_CONFIG_REPLY, oh->xid, &buf);
2434     osc->flags = htons(flags);
2435     osc->miss_send_len = htons(ofconn->miss_send_len);
2436     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
2437
2438     return 0;
2439 }
2440
2441 static int
2442 handle_set_config(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
2443                   struct ofp_switch_config *osc)
2444 {
2445     uint16_t flags;
2446     int error;
2447
2448     error = check_ofp_message(&osc->header, OFPT_SET_CONFIG, sizeof *osc);
2449     if (error) {
2450         return error;
2451     }
2452     flags = ntohs(osc->flags);
2453
2454     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY && ofconn->role != NX_ROLE_SLAVE) {
2455         switch (flags & OFPC_FRAG_MASK) {
2456         case OFPC_FRAG_NORMAL:
2457             dpif_set_drop_frags(p->dpif, false);
2458             break;
2459         case OFPC_FRAG_DROP:
2460             dpif_set_drop_frags(p->dpif, true);
2461             break;
2462         default:
2463             VLOG_WARN_RL(&rl, "requested bad fragment mode (flags=%"PRIx16")",
2464                          osc->flags);
2465             break;
2466         }
2467     }
2468
2469     ofconn->miss_send_len = ntohs(osc->miss_send_len);
2470
2471     return 0;
2472 }
2473
2474 static void
2475 add_output_group_action(struct odp_actions *actions, uint16_t group,
2476                         uint16_t *nf_output_iface)
2477 {
2478     odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT_GROUP)->output_group.group = group;
2479
2480     if (group == DP_GROUP_ALL || group == DP_GROUP_FLOOD) {
2481         *nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
2482     }
2483 }
2484
2485 static void
2486 add_controller_action(struct odp_actions *actions, uint16_t max_len)
2487 {
2488     union odp_action *a = odp_actions_add(actions, ODPAT_CONTROLLER);
2489     a->controller.arg = max_len;
2490 }
2491
2492 struct action_xlate_ctx {
2493     /* Input. */
2494     flow_t flow;                /* Flow to which these actions correspond. */
2495     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
2496     struct ofproto *ofproto;
2497     const struct ofpbuf *packet; /* The packet corresponding to 'flow', or a
2498                                   * null pointer if we are revalidating
2499                                   * without a packet to refer to. */
2500
2501     /* Output. */
2502     struct odp_actions *out;    /* Datapath actions. */
2503     tag_type *tags;             /* Tags associated with OFPP_NORMAL actions. */
2504     bool may_set_up_flow;       /* True ordinarily; false if the actions must
2505                                  * be reassessed for every packet. */
2506     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
2507 };
2508
2509 /* Maximum depth of flow table recursion (due to NXAST_RESUBMIT actions) in a
2510  * flow translation. */
2511 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 8
2512
2513 static void do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
2514                              struct action_xlate_ctx *ctx);
2515
2516 static void
2517 add_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t port)
2518 {
2519     const struct ofport *ofport = get_port(ctx->ofproto, port);
2520
2521     if (ofport) {
2522         if (ofport->opp.config & OFPPC_NO_FWD) {
2523             /* Forwarding disabled on port. */
2524             return;
2525         }
2526     } else {
2527         /*
2528          * We don't have an ofport record for this port, but it doesn't hurt to
2529          * allow forwarding to it anyhow.  Maybe such a port will appear later
2530          * and we're pre-populating the flow table.
2531          */
2532     }
2533
2534     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_OUTPUT)->output.port = port;
2535     ctx->nf_output_iface = port;
2536 }
2537
2538 static struct rule *
2539 lookup_valid_rule(struct ofproto *ofproto, const flow_t *flow)
2540 {
2541     struct rule *rule;
2542     rule = rule_from_cls_rule(classifier_lookup(&ofproto->cls, flow));
2543
2544     /* The rule we found might not be valid, since we could be in need of
2545      * revalidation.  If it is not valid, don't return it. */
2546     if (rule
2547         && rule->super
2548         && ofproto->need_revalidate
2549         && !revalidate_rule(ofproto, rule)) {
2550         COVERAGE_INC(ofproto_invalidated);
2551         return NULL;
2552     }
2553
2554     return rule;
2555 }
2556
2557 static void
2558 xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t in_port)
2559 {
2560     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
2561         uint16_t old_in_port;
2562         struct rule *rule;
2563
2564         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port.  Then restore the
2565          * original input port (otherwise OFPP_NORMAL and OFPP_IN_PORT will
2566          * have surprising behavior). */
2567         old_in_port = ctx->flow.in_port;
2568         ctx->flow.in_port = in_port;
2569         rule = lookup_valid_rule(ctx->ofproto, &ctx->flow);
2570         ctx->flow.in_port = old_in_port;
2571
2572         if (rule) {
2573             if (rule->super) {
2574                 rule = rule->super;
2575             }
2576
2577             ctx->recurse++;
2578             do_xlate_actions(rule->actions, rule->n_actions, ctx);
2579             ctx->recurse--;
2580         }
2581     } else {
2582         struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
2583
2584         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "NXAST_RESUBMIT recursed over %d times",
2585                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
2586     }
2587 }
2588
2589 static void
2590 xlate_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx,
2591                       uint16_t port, uint16_t max_len)
2592 {
2593     uint16_t odp_port;
2594     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->nf_output_iface;
2595
2596     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
2597
2598     switch (port) {
2599     case OFPP_IN_PORT:
2600         add_output_action(ctx, ctx->flow.in_port);
2601         break;
2602     case OFPP_TABLE:
2603         xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port);
2604         break;
2605     case OFPP_NORMAL:
2606         if (!ctx->ofproto->ofhooks->normal_cb(&ctx->flow, ctx->packet,
2607                                               ctx->out, ctx->tags,
2608                                               &ctx->nf_output_iface,
2609                                               ctx->ofproto->aux)) {
2610             COVERAGE_INC(ofproto_uninstallable);
2611             ctx->may_set_up_flow = false;
2612         }
2613         break;
2614     case OFPP_FLOOD:
2615         add_output_group_action(ctx->out, DP_GROUP_FLOOD,
2616                                 &ctx->nf_output_iface);
2617         break;
2618     case OFPP_ALL:
2619         add_output_group_action(ctx->out, DP_GROUP_ALL, &ctx->nf_output_iface);
2620         break;
2621     case OFPP_CONTROLLER:
2622         add_controller_action(ctx->out, max_len);
2623         break;
2624     case OFPP_LOCAL:
2625         add_output_action(ctx, ODPP_LOCAL);
2626         break;
2627     default:
2628         odp_port = ofp_port_to_odp_port(port);
2629         if (odp_port != ctx->flow.in_port) {
2630             add_output_action(ctx, odp_port);
2631         }
2632         break;
2633     }
2634
2635     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
2636         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
2637     } else if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
2638         ctx->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
2639     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
2640                ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
2641         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
2642     }
2643 }
2644
2645 static void
2646 xlate_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2647                     const struct ofp_action_output *oao)
2648 {
2649     xlate_output_action__(ctx, ntohs(oao->port), ntohs(oao->max_len));
2650 }
2651
2652 /* If the final ODP action in 'ctx' is "pop priority", drop it, as an
2653  * optimization, because we're going to add another action that sets the
2654  * priority immediately after, or because there are no actions following the
2655  * pop.  */
2656 static void
2657 remove_pop_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
2658 {
2659     size_t n = ctx->out->n_actions;
2660     if (n > 0 && ctx->out->actions[n - 1].type == ODPAT_POP_PRIORITY) {
2661         ctx->out->n_actions--;
2662     }
2663 }
2664
2665 static void
2666 xlate_enqueue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2667                      const struct ofp_action_enqueue *oae)
2668 {
2669     uint16_t ofp_port, odp_port;
2670     uint32_t priority;
2671     int error;
2672
2673     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(oae->queue_id),
2674                                    &priority);
2675     if (error) {
2676         /* Fall back to ordinary output action. */
2677         xlate_output_action__(ctx, ntohs(oae->port), 0);
2678         return;
2679     }
2680
2681     /* Figure out ODP output port. */
2682     ofp_port = ntohs(oae->port);
2683     if (ofp_port != OFPP_IN_PORT) {
2684         odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofp_port);
2685     } else {
2686         odp_port = ctx->flow.in_port;
2687     }
2688
2689     /* Add ODP actions. */
2690     remove_pop_action(ctx);
2691     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_PRIORITY)->priority.priority
2692         = priority;
2693     add_output_action(ctx, odp_port);
2694     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_POP_PRIORITY);
2695
2696     /* Update NetFlow output port. */
2697     if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
2698         ctx->nf_output_iface = odp_port;
2699     } else if (ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
2700         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
2701     }
2702 }
2703
2704 static void
2705 xlate_set_queue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2706                        const struct nx_action_set_queue *nasq)
2707 {
2708     uint32_t priority;
2709     int error;
2710
2711     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(nasq->queue_id),
2712                                    &priority);
2713     if (error) {
2714         /* Couldn't translate queue to a priority, so ignore.  A warning
2715          * has already been logged. */
2716         return;
2717     }
2718
2719     remove_pop_action(ctx);
2720     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_PRIORITY)->priority.priority
2721         = priority;
2722 }
2723
2724 static void
2725 xlate_nicira_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2726                     const struct nx_action_header *nah)
2727 {
2728     const struct nx_action_resubmit *nar;
2729     const struct nx_action_set_tunnel *nast;
2730     const struct nx_action_set_queue *nasq;
2731     union odp_action *oa;
2732     int subtype = ntohs(nah->subtype);
2733
2734     assert(nah->vendor == htonl(NX_VENDOR_ID));
2735     switch (subtype) {
2736     case NXAST_RESUBMIT:
2737         nar = (const struct nx_action_resubmit *) nah;
2738         xlate_table_action(ctx, ofp_port_to_odp_port(ntohs(nar->in_port)));
2739         break;
2740
2741     case NXAST_SET_TUNNEL:
2742         nast = (const struct nx_action_set_tunnel *) nah;
2743         oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_TUNNEL);
2744         ctx->flow.tun_id = oa->tunnel.tun_id = nast->tun_id;
2745         break;
2746
2747     case NXAST_DROP_SPOOFED_ARP:
2748         if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)) {
2749             odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_DROP_SPOOFED_ARP);
2750         }
2751         break;
2752
2753     case NXAST_SET_QUEUE:
2754         nasq = (const struct nx_action_set_queue *) nah;
2755         xlate_set_queue_action(ctx, nasq);
2756         break;
2757
2758     case NXAST_POP_QUEUE:
2759         odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_POP_PRIORITY);
2760         break;
2761
2762     /* If you add a new action here that modifies flow data, don't forget to
2763      * update the flow key in ctx->flow at the same time. */
2764
2765     default:
2766         VLOG_DBG_RL(&rl, "unknown Nicira action type %"PRIu16, subtype);
2767         break;
2768     }
2769 }
2770
2771 static void
2772 do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
2773                  struct action_xlate_ctx *ctx)
2774 {
2775     struct actions_iterator iter;
2776     const union ofp_action *ia;
2777     const struct ofport *port;
2778
2779     port = get_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
2780     if (port && port->opp.config & (OFPPC_NO_RECV | OFPPC_NO_RECV_STP) &&
2781         port->opp.config & (eth_addr_equals(ctx->flow.dl_dst, eth_addr_stp)
2782                             ? OFPPC_NO_RECV_STP : OFPPC_NO_RECV)) {
2783         /* Drop this flow. */
2784         return;
2785     }
2786
2787     for (ia = actions_first(&iter, in, n_in); ia; ia = actions_next(&iter)) {
2788         uint16_t type = ntohs(ia->type);
2789         union odp_action *oa;
2790
2791         switch (type) {
2792         case OFPAT_OUTPUT:
2793             xlate_output_action(ctx, &ia->output);
2794             break;
2795
2796         case OFPAT_SET_VLAN_VID:
2797             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_VLAN_VID);
2798             ctx->flow.dl_vlan = oa->vlan_vid.vlan_vid = ia->vlan_vid.vlan_vid;
2799             break;
2800
2801         case OFPAT_SET_VLAN_PCP:
2802             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_VLAN_PCP);
2803             ctx->flow.dl_vlan_pcp = oa->vlan_pcp.vlan_pcp = ia->vlan_pcp.vlan_pcp;
2804             break;
2805
2806         case OFPAT_STRIP_VLAN:
2807             odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_STRIP_VLAN);
2808             ctx->flow.dl_vlan = htons(OFP_VLAN_NONE);
2809             ctx->flow.dl_vlan_pcp = 0;
2810             break;
2811
2812         case OFPAT_SET_DL_SRC:
2813             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_DL_SRC);
2814             memcpy(oa->dl_addr.dl_addr,
2815                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2816             memcpy(ctx->flow.dl_src,
2817                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2818             break;
2819
2820         case OFPAT_SET_DL_DST:
2821             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_DL_DST);
2822             memcpy(oa->dl_addr.dl_addr,
2823                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2824             memcpy(ctx->flow.dl_dst,
2825                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2826             break;
2827
2828         case OFPAT_SET_NW_SRC:
2829             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_NW_SRC);
2830             ctx->flow.nw_src = oa->nw_addr.nw_addr = ia->nw_addr.nw_addr;
2831             break;
2832
2833         case OFPAT_SET_NW_DST:
2834             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_NW_DST);
2835             ctx->flow.nw_dst = oa->nw_addr.nw_addr = ia->nw_addr.nw_addr;
2836             break;
2837
2838         case OFPAT_SET_NW_TOS:
2839             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_NW_TOS);
2840             ctx->flow.nw_tos = oa->nw_tos.nw_tos = ia->nw_tos.nw_tos;
2841             break;
2842
2843         case OFPAT_SET_TP_SRC:
2844             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_TP_SRC);
2845             ctx->flow.tp_src = oa->tp_port.tp_port = ia->tp_port.tp_port;
2846             break;
2847
2848         case OFPAT_SET_TP_DST:
2849             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_TP_DST);
2850             ctx->flow.tp_dst = oa->tp_port.tp_port = ia->tp_port.tp_port;
2851             break;
2852
2853         case OFPAT_VENDOR:
2854             xlate_nicira_action(ctx, (const struct nx_action_header *) ia);
2855             break;
2856
2857         case OFPAT_ENQUEUE:
2858             xlate_enqueue_action(ctx, (const struct ofp_action_enqueue *) ia);
2859             break;
2860
2861         default:
2862             VLOG_DBG_RL(&rl, "unknown action type %"PRIu16, type);
2863             break;
2864         }
2865     }
2866 }
2867
2868 static int
2869 xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
2870               const flow_t *flow, struct ofproto *ofproto,
2871               const struct ofpbuf *packet,
2872               struct odp_actions *out, tag_type *tags, bool *may_set_up_flow,
2873               uint16_t *nf_output_iface)
2874 {
2875     tag_type no_tags = 0;
2876     struct action_xlate_ctx ctx;
2877     COVERAGE_INC(ofproto_ofp2odp);
2878     odp_actions_init(out);
2879     ctx.flow = *flow;
2880     ctx.recurse = 0;
2881     ctx.ofproto = ofproto;
2882     ctx.packet = packet;
2883     ctx.out = out;
2884     ctx.tags = tags ? tags : &no_tags;
2885     ctx.may_set_up_flow = true;
2886     ctx.nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
2887     do_xlate_actions(in, n_in, &ctx);
2888     remove_pop_action(&ctx);
2889
2890     /* Check with in-band control to see if we're allowed to set up this
2891      * flow. */
2892     if (!in_band_rule_check(ofproto->in_band, flow, out)) {
2893         ctx.may_set_up_flow = false;
2894     }
2895
2896     if (may_set_up_flow) {
2897         *may_set_up_flow = ctx.may_set_up_flow;
2898     }
2899     if (nf_output_iface) {
2900         *nf_output_iface = ctx.nf_output_iface;
2901     }
2902     if (odp_actions_overflow(out)) {
2903         COVERAGE_INC(odp_overflow);
2904         odp_actions_init(out);
2905         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_ACTION, OFPBAC_TOO_MANY);
2906     }
2907     return 0;
2908 }
2909
2910 /* Checks whether 'ofconn' is a slave controller.  If so, returns an OpenFlow
2911  * error message code (composed with ofp_mkerr()) for the caller to propagate
2912  * upward.  Otherwise, returns 0.
2913  *
2914  * 'oh' is used to make log messages more informative. */
2915 static int
2916 reject_slave_controller(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
2917 {
2918     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY && ofconn->role == NX_ROLE_SLAVE) {
2919         static struct vlog_rate_limit perm_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2920         char *type_name;
2921
2922         type_name = ofp_message_type_to_string(oh->type);
2923         VLOG_WARN_RL(&perm_rl, "rejecting %s message from slave controller",
2924                      type_name);
2925         free(type_name);
2926
2927         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_EPERM);
2928     } else {
2929         return 0;
2930     }
2931 }
2932
2933 static int
2934 handle_packet_out(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
2935                   struct ofp_header *oh)
2936 {
2937     struct ofp_packet_out *opo;
2938     struct ofpbuf payload, *buffer;
2939     struct odp_actions actions;
2940     int n_actions;
2941     uint16_t in_port;
2942     flow_t flow;
2943     int error;
2944
2945     error = reject_slave_controller(ofconn, oh);
2946     if (error) {
2947         return error;
2948     }
2949
2950     error = check_ofp_packet_out(oh, &payload, &n_actions, p->max_ports);
2951     if (error) {
2952         return error;
2953     }
2954     opo = (struct ofp_packet_out *) oh;
2955
2956     COVERAGE_INC(ofproto_packet_out);
2957     if (opo->buffer_id != htonl(UINT32_MAX)) {
2958         error = pktbuf_retrieve(ofconn->pktbuf, ntohl(opo->buffer_id),
2959                                 &buffer, &in_port);
2960         if (error || !buffer) {
2961             return error;
2962         }
2963         payload = *buffer;
2964     } else {
2965         buffer = NULL;
2966     }
2967
2968     flow_extract(&payload, 0, ofp_port_to_odp_port(ntohs(opo->in_port)), &flow);
2969     error = xlate_actions((const union ofp_action *) opo->actions, n_actions,
2970                           &flow, p, &payload, &actions, NULL, NULL, NULL);
2971     if (error) {
2972         return error;
2973     }
2974
2975     dpif_execute(p->dpif, flow.in_port, actions.actions, actions.n_actions,
2976                  &payload);
2977     ofpbuf_delete(buffer);
2978
2979     return 0;
2980 }
2981
2982 static void
2983 update_port_config(struct ofproto *p, struct ofport *port,
2984                    uint32_t config, uint32_t mask)
2985 {
2986     mask &= config ^ port->opp.config;
2987     if (mask & OFPPC_PORT_DOWN) {
2988         if (config & OFPPC_PORT_DOWN) {
2989             netdev_turn_flags_off(port->netdev, NETDEV_UP, true);
2990         } else {
2991             netdev_turn_flags_on(port->netdev, NETDEV_UP, true);
2992         }
2993     }
2994 #define REVALIDATE_BITS (OFPPC_NO_RECV | OFPPC_NO_RECV_STP | OFPPC_NO_FWD)
2995     if (mask & REVALIDATE_BITS) {
2996         COVERAGE_INC(ofproto_costly_flags);
2997         port->opp.config ^= mask & REVALIDATE_BITS;
2998         p->need_revalidate = true;
2999     }
3000 #undef REVALIDATE_BITS
3001     if (mask & OFPPC_NO_FLOOD) {
3002         port->opp.config ^= OFPPC_NO_FLOOD;
3003         refresh_port_groups(p);
3004     }
3005     if (mask & OFPPC_NO_PACKET_IN) {
3006         port->opp.config ^= OFPPC_NO_PACKET_IN;
3007     }
3008 }
3009
3010 static int
3011 handle_port_mod(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3012                 struct ofp_header *oh)
3013 {
3014     const struct ofp_port_mod *opm;
3015     struct ofport *port;
3016     int error;
3017
3018     error = reject_slave_controller(ofconn, oh);
3019     if (error) {
3020         return error;
3021     }
3022     error = check_ofp_message(oh, OFPT_PORT_MOD, sizeof *opm);
3023     if (error) {
3024         return error;
3025     }
3026     opm = (struct ofp_port_mod *) oh;
3027
3028     port = get_port(p, ofp_port_to_odp_port(ntohs(opm->port_no)));
3029     if (!port) {
3030         return ofp_mkerr(OFPET_PORT_MOD_FAILED, OFPPMFC_BAD_PORT);
3031     } else if (memcmp(port->opp.hw_addr, opm->hw_addr, OFP_ETH_ALEN)) {
3032         return ofp_mkerr(OFPET_PORT_MOD_FAILED, OFPPMFC_BAD_HW_ADDR);
3033     } else {
3034         update_port_config(p, port, ntohl(opm->config), ntohl(opm->mask));
3035         if (opm->advertise) {
3036             netdev_set_advertisements(port->netdev, ntohl(opm->advertise));
3037         }
3038     }
3039     return 0;
3040 }
3041
3042 static struct ofpbuf *
3043 make_stats_reply(uint32_t xid, uint16_t type, size_t body_len)
3044 {
3045     struct ofp_stats_reply *osr;
3046     struct ofpbuf *msg;
3047
3048     msg = ofpbuf_new(MIN(sizeof *osr + body_len, UINT16_MAX));
3049     osr = put_openflow_xid(sizeof *osr, OFPT_STATS_REPLY, xid, msg);
3050     osr->type = type;
3051     osr->flags = htons(0);
3052     return msg;
3053 }
3054
3055 static struct ofpbuf *
3056 start_stats_reply(const struct ofp_stats_request *request, size_t body_len)
3057 {
3058     return make_stats_reply(request->header.xid, request->type, body_len);
3059 }
3060
3061 static void *
3062 append_stats_reply(size_t nbytes, struct ofconn *ofconn, struct ofpbuf **msgp)
3063 {
3064     struct ofpbuf *msg = *msgp;
3065     assert(nbytes <= UINT16_MAX - sizeof(struct ofp_stats_reply));
3066     if (nbytes + msg->size > UINT16_MAX) {
3067         struct ofp_stats_reply *reply = msg->data;
3068         reply->flags = htons(OFPSF_REPLY_MORE);
3069         *msgp = make_stats_reply(reply->header.xid, reply->type, nbytes);
3070         queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3071     }
3072     return ofpbuf_put_uninit(*msgp, nbytes);
3073 }
3074
3075 static int
3076 handle_desc_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3077                            struct ofp_stats_request *request)
3078 {
3079     struct ofp_desc_stats *ods;
3080     struct ofpbuf *msg;
3081
3082     msg = start_stats_reply(request, sizeof *ods);
3083     ods = append_stats_reply(sizeof *ods, ofconn, &msg);
3084     memset(ods, 0, sizeof *ods);
3085     ovs_strlcpy(ods->mfr_desc, p->mfr_desc, sizeof ods->mfr_desc);
3086     ovs_strlcpy(ods->hw_desc, p->hw_desc, sizeof ods->hw_desc);
3087     ovs_strlcpy(ods->sw_desc, p->sw_desc, sizeof ods->sw_desc);
3088     ovs_strlcpy(ods->serial_num, p->serial_desc, sizeof ods->serial_num);
3089     ovs_strlcpy(ods->dp_desc, p->dp_desc, sizeof ods->dp_desc);
3090     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3091
3092     return 0;
3093 }
3094
3095 static int
3096 handle_table_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3097                            struct ofp_stats_request *request)
3098 {
3099     struct ofp_table_stats *ots;
3100     struct ofpbuf *msg;
3101     struct odp_stats dpstats;
3102     int n_exact, n_subrules, n_wild;
3103     struct rule *rule;
3104
3105     msg = start_stats_reply(request, sizeof *ots * 2);
3106
3107     /* Count rules of various kinds. */
3108     n_subrules = 0;
3109     CLASSIFIER_FOR_EACH_EXACT_RULE (rule, cr, &p->cls) {
3110         if (rule->super) {
3111             n_subrules++;
3112         }
3113     }
3114     n_exact = classifier_count_exact(&p->cls) - n_subrules;
3115     n_wild = classifier_count(&p->cls) - classifier_count_exact(&p->cls);
3116
3117     /* Hash table. */
3118     dpif_get_dp_stats(p->dpif, &dpstats);
3119     ots = append_stats_reply(sizeof *ots, ofconn, &msg);
3120     memset(ots, 0, sizeof *ots);
3121     ots->table_id = TABLEID_HASH;
3122     strcpy(ots->name, "hash");
3123     ots->wildcards = htonl(0);
3124     ots->max_entries = htonl(dpstats.max_capacity);
3125     ots->active_count = htonl(n_exact);
3126     ots->lookup_count = htonll(dpstats.n_frags + dpstats.n_hit +
3127                                dpstats.n_missed);
3128     ots->matched_count = htonll(dpstats.n_hit); /* XXX */
3129
3130     /* Classifier table. */
3131     ots = append_stats_reply(sizeof *ots, ofconn, &msg);
3132     memset(ots, 0, sizeof *ots);
3133     ots->table_id = TABLEID_CLASSIFIER;
3134     strcpy(ots->name, "classifier");
3135     ots->wildcards = p->tun_id_from_cookie ? htonl(OVSFW_ALL)
3136                                            : htonl(OFPFW_ALL);
3137     ots->max_entries = htonl(65536);
3138     ots->active_count = htonl(n_wild);
3139     ots->lookup_count = htonll(0);              /* XXX */
3140     ots->matched_count = htonll(0);             /* XXX */
3141
3142     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3143     return 0;
3144 }
3145
3146 static void
3147 append_port_stat(struct ofport *port, struct ofconn *ofconn,
3148                  struct ofpbuf **msgp)
3149 {
3150     struct netdev_stats stats;
3151     struct ofp_port_stats *ops;
3152
3153     /* Intentionally ignore return value, since errors will set
3154      * 'stats' to all-1s, which is correct for OpenFlow, and
3155      * netdev_get_stats() will log errors. */
3156     netdev_get_stats(port->netdev, &stats);
3157
3158     ops = append_stats_reply(sizeof *ops, ofconn, msgp);
3159     ops->port_no = htons(port->opp.port_no);
3160     memset(ops->pad, 0, sizeof ops->pad);
3161     ops->rx_packets = htonll(stats.rx_packets);
3162     ops->tx_packets = htonll(stats.tx_packets);
3163     ops->rx_bytes = htonll(stats.rx_bytes);
3164     ops->tx_bytes = htonll(stats.tx_bytes);
3165     ops->rx_dropped = htonll(stats.rx_dropped);
3166     ops->tx_dropped = htonll(stats.tx_dropped);
3167     ops->rx_errors = htonll(stats.rx_errors);
3168     ops->tx_errors = htonll(stats.tx_errors);
3169     ops->rx_frame_err = htonll(stats.rx_frame_errors);
3170     ops->rx_over_err = htonll(stats.rx_over_errors);
3171     ops->rx_crc_err = htonll(stats.rx_crc_errors);
3172     ops->collisions = htonll(stats.collisions);
3173 }
3174
3175 static int
3176 handle_port_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3177                           struct ofp_stats_request *osr,
3178                           size_t arg_size)
3179 {
3180     struct ofp_port_stats_request *psr;
3181     struct ofp_port_stats *ops;
3182     struct ofpbuf *msg;
3183     struct ofport *port;
3184
3185     if (arg_size != sizeof *psr) {
3186         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3187     }
3188     psr = (struct ofp_port_stats_request *) osr->body;
3189
3190     msg = start_stats_reply(osr, sizeof *ops * 16);
3191     if (psr->port_no != htons(OFPP_NONE)) {
3192         port = get_port(p, ofp_port_to_odp_port(ntohs(psr->port_no)));
3193         if (port) {
3194             append_port_stat(port, ofconn, &msg);
3195         }
3196     } else {
3197         HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &p->ports) {
3198             append_port_stat(port, ofconn, &msg);
3199         }
3200     }
3201
3202     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3203     return 0;
3204 }
3205
3206 struct flow_stats_cbdata {
3207     struct ofproto *ofproto;
3208     struct ofconn *ofconn;
3209     uint16_t out_port;
3210     struct ofpbuf *msg;
3211 };
3212
3213 /* Obtains statistic counters for 'rule' within 'p' and stores them into
3214  * '*packet_countp' and '*byte_countp'.  If 'rule' is a wildcarded rule, the
3215  * returned statistic include statistics for all of 'rule''s subrules. */
3216 static void
3217 query_stats(struct ofproto *p, struct rule *rule,
3218             uint64_t *packet_countp, uint64_t *byte_countp)
3219 {
3220     uint64_t packet_count, byte_count;
3221     struct rule *subrule;
3222     struct odp_flow *odp_flows;
3223     size_t n_odp_flows;
3224
3225     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
3226      * by the datapath.  This counts, for example, subrules that have
3227      * expired. */
3228     packet_count = rule->packet_count;
3229     byte_count = rule->byte_count;
3230
3231     /* Prepare to ask the datapath for statistics on 'rule', or if it is
3232      * wildcarded then on all of its subrules.
3233      *
3234      * Also, add any statistics that are not tracked by the datapath for each
3235      * subrule.  This includes, for example, statistics for packets that were
3236      * executed "by hand" by ofproto via dpif_execute() but must be accounted
3237      * to a flow. */
3238     n_odp_flows = rule->cr.wc.wildcards ? list_size(&rule->list) : 1;
3239     odp_flows = xzalloc(n_odp_flows * sizeof *odp_flows);
3240     if (rule->cr.wc.wildcards) {
3241         size_t i = 0;
3242         LIST_FOR_EACH (subrule, list, &rule->list) {
3243             odp_flows[i++].key = subrule->cr.flow;
3244             packet_count += subrule->packet_count;
3245             byte_count += subrule->byte_count;
3246         }
3247     } else {
3248         odp_flows[0].key = rule->cr.flow;
3249     }
3250
3251     /* Fetch up-to-date statistics from the datapath and add them in. */
3252     if (!dpif_flow_get_multiple(p->dpif, odp_flows, n_odp_flows)) {
3253         size_t i;
3254         for (i = 0; i < n_odp_flows; i++) {
3255             struct odp_flow *odp_flow = &odp_flows[i];
3256             packet_count += odp_flow->stats.n_packets;
3257             byte_count += odp_flow->stats.n_bytes;
3258         }
3259     }
3260     free(odp_flows);
3261
3262     /* Return the stats to the caller. */
3263     *packet_countp = packet_count;
3264     *byte_countp = byte_count;
3265 }
3266
3267 static void
3268 flow_stats_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3269 {
3270     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3271     struct flow_stats_cbdata *cbdata = cbdata_;
3272     struct ofp_flow_stats *ofs;
3273     uint64_t packet_count, byte_count;
3274     size_t act_len, len;
3275     long long int tdiff = time_msec() - rule->created;
3276     uint32_t sec = tdiff / 1000;
3277     uint32_t msec = tdiff - (sec * 1000);
3278
3279     if (rule_is_hidden(rule) || !rule_has_out_port(rule, cbdata->out_port)) {
3280         return;
3281     }
3282
3283     act_len = sizeof *rule->actions * rule->n_actions;
3284     len = offsetof(struct ofp_flow_stats, actions) + act_len;
3285
3286     query_stats(cbdata->ofproto, rule, &packet_count, &byte_count);
3287
3288     ofs = append_stats_reply(len, cbdata->ofconn, &cbdata->msg);
3289     ofs->length = htons(len);
3290     ofs->table_id = rule->cr.wc.wildcards ? TABLEID_CLASSIFIER : TABLEID_HASH;
3291     ofs->pad = 0;
3292     flow_to_match(&rule->cr.flow, rule->cr.wc.wildcards,
3293                   cbdata->ofproto->tun_id_from_cookie, &ofs->match);
3294     ofs->duration_sec = htonl(sec);
3295     ofs->duration_nsec = htonl(msec * 1000000);
3296     ofs->cookie = rule->flow_cookie;
3297     ofs->priority = htons(rule->cr.priority);
3298     ofs->idle_timeout = htons(rule->idle_timeout);
3299     ofs->hard_timeout = htons(rule->hard_timeout);
3300     memset(ofs->pad2, 0, sizeof ofs->pad2);
3301     ofs->packet_count = htonll(packet_count);
3302     ofs->byte_count = htonll(byte_count);
3303     if (rule->n_actions > 0) {
3304         memcpy(ofs->actions, rule->actions, act_len);
3305     }
3306 }
3307
3308 static int
3309 table_id_to_include(uint8_t table_id)
3310 {
3311     return (table_id == TABLEID_HASH ? CLS_INC_EXACT
3312             : table_id == TABLEID_CLASSIFIER ? CLS_INC_WILD
3313             : table_id == 0xff ? CLS_INC_ALL
3314             : 0);
3315 }
3316
3317 static int
3318 handle_flow_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3319                           const struct ofp_stats_request *osr,
3320                           size_t arg_size)
3321 {
3322     struct ofp_flow_stats_request *fsr;
3323     struct flow_stats_cbdata cbdata;
3324     struct cls_rule target;
3325
3326     if (arg_size != sizeof *fsr) {
3327         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3328     }
3329     fsr = (struct ofp_flow_stats_request *) osr->body;
3330
3331     COVERAGE_INC(ofproto_flows_req);
3332     cbdata.ofproto = p;
3333     cbdata.ofconn = ofconn;
3334     cbdata.out_port = fsr->out_port;
3335     cbdata.msg = start_stats_reply(osr, 1024);
3336     cls_rule_from_match(&fsr->match, 0, false, 0, &target);
3337     classifier_for_each_match(&p->cls, &target,
3338                               table_id_to_include(fsr->table_id),
3339                               flow_stats_cb, &cbdata);
3340     queue_tx(cbdata.msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3341     return 0;
3342 }
3343
3344 struct flow_stats_ds_cbdata {
3345     struct ofproto *ofproto;
3346     struct ds *results;
3347 };
3348
3349 static void
3350 flow_stats_ds_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3351 {
3352     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3353     struct flow_stats_ds_cbdata *cbdata = cbdata_;
3354     struct ds *results = cbdata->results;
3355     struct ofp_match match;
3356     uint64_t packet_count, byte_count;
3357     size_t act_len = sizeof *rule->actions * rule->n_actions;
3358
3359     /* Don't report on subrules. */
3360     if (rule->super != NULL) {
3361         return;
3362     }
3363
3364     query_stats(cbdata->ofproto, rule, &packet_count, &byte_count);
3365     flow_to_match(&rule->cr.flow, rule->cr.wc.wildcards,
3366                   cbdata->ofproto->tun_id_from_cookie, &match);
3367
3368     ds_put_format(results, "duration=%llds, ",
3369                   (time_msec() - rule->created) / 1000);
3370     ds_put_format(results, "priority=%u, ", rule->cr.priority);
3371     ds_put_format(results, "n_packets=%"PRIu64", ", packet_count);
3372     ds_put_format(results, "n_bytes=%"PRIu64", ", byte_count);
3373     ofp_print_match(results, &match, true);
3374     if (act_len > 0) {
3375         ofp_print_actions(results, &rule->actions->header, act_len);
3376     }
3377     ds_put_cstr(results, "\n");
3378 }
3379
3380 /* Adds a pretty-printed description of all flows to 'results', including
3381  * those marked hidden by secchan (e.g., by in-band control). */
3382 void
3383 ofproto_get_all_flows(struct ofproto *p, struct ds *results)
3384 {
3385     struct ofp_match match;
3386     struct cls_rule target;
3387     struct flow_stats_ds_cbdata cbdata;
3388
3389     memset(&match, 0, sizeof match);
3390     match.wildcards = htonl(OVSFW_ALL);
3391
3392     cbdata.ofproto = p;
3393     cbdata.results = results;
3394
3395     cls_rule_from_match(&match, 0, false, 0, &target);
3396     classifier_for_each_match(&p->cls, &target, CLS_INC_ALL,
3397                               flow_stats_ds_cb, &cbdata);
3398 }
3399
3400 struct aggregate_stats_cbdata {
3401     struct ofproto *ofproto;
3402     uint16_t out_port;
3403     uint64_t packet_count;
3404     uint64_t byte_count;
3405     uint32_t n_flows;
3406 };
3407
3408 static void
3409 aggregate_stats_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3410 {
3411     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3412     struct aggregate_stats_cbdata *cbdata = cbdata_;
3413     uint64_t packet_count, byte_count;
3414
3415     if (rule_is_hidden(rule) || !rule_has_out_port(rule, cbdata->out_port)) {
3416         return;
3417     }
3418
3419     query_stats(cbdata->ofproto, rule, &packet_count, &byte_count);
3420
3421     cbdata->packet_count += packet_count;
3422     cbdata->byte_count += byte_count;
3423     cbdata->n_flows++;
3424 }
3425
3426 static int
3427 handle_aggregate_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3428                                const struct ofp_stats_request *osr,
3429                                size_t arg_size)
3430 {
3431     struct ofp_aggregate_stats_request *asr;
3432     struct ofp_aggregate_stats_reply *reply;
3433     struct aggregate_stats_cbdata cbdata;
3434     struct cls_rule target;
3435     struct ofpbuf *msg;
3436
3437     if (arg_size != sizeof *asr) {
3438         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3439     }
3440     asr = (struct ofp_aggregate_stats_request *) osr->body;
3441
3442     COVERAGE_INC(ofproto_agg_request);
3443     cbdata.ofproto = p;
3444     cbdata.out_port = asr->out_port;
3445     cbdata.packet_count = 0;
3446     cbdata.byte_count = 0;
3447     cbdata.n_flows = 0;
3448     cls_rule_from_match(&asr->match, 0, false, 0, &target);
3449     classifier_for_each_match(&p->cls, &target,
3450                               table_id_to_include(asr->table_id),
3451                               aggregate_stats_cb, &cbdata);
3452
3453     msg = start_stats_reply(osr, sizeof *reply);
3454     reply = append_stats_reply(sizeof *reply, ofconn, &msg);
3455     reply->flow_count = htonl(cbdata.n_flows);
3456     reply->packet_count = htonll(cbdata.packet_count);
3457     reply->byte_count = htonll(cbdata.byte_count);
3458     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3459     return 0;
3460 }
3461
3462 struct queue_stats_cbdata {
3463     struct ofconn *ofconn;
3464     struct ofport *ofport;
3465     struct ofpbuf *msg;
3466 };
3467
3468 static void
3469 put_queue_stats(struct queue_stats_cbdata *cbdata, uint32_t queue_id,
3470                 const struct netdev_queue_stats *stats)
3471 {
3472     struct ofp_queue_stats *reply;
3473
3474     reply = append_stats_reply(sizeof *reply, cbdata->ofconn, &cbdata->msg);
3475     reply->port_no = htons(cbdata->ofport->opp.port_no);
3476     memset(reply->pad, 0, sizeof reply->pad);
3477     reply->queue_id = htonl(queue_id);
3478     reply->tx_bytes = htonll(stats->tx_bytes);
3479     reply->tx_packets = htonll(stats->tx_packets);
3480     reply->tx_errors = htonll(stats->tx_errors);
3481 }
3482
3483 static void
3484 handle_queue_stats_dump_cb(uint32_t queue_id,
3485                            struct netdev_queue_stats *stats,
3486                            void *cbdata_)
3487 {
3488     struct queue_stats_cbdata *cbdata = cbdata_;
3489
3490     put_queue_stats(cbdata, queue_id, stats);
3491 }
3492
3493 static void
3494 handle_queue_stats_for_port(struct ofport *port, uint32_t queue_id,
3495                             struct queue_stats_cbdata *cbdata)
3496 {
3497     cbdata->ofport = port;
3498     if (queue_id == OFPQ_ALL) {
3499         netdev_dump_queue_stats(port->netdev,
3500                                 handle_queue_stats_dump_cb, cbdata);
3501     } else {
3502         struct netdev_queue_stats stats;
3503
3504         if (!netdev_get_queue_stats(port->netdev, queue_id, &stats)) {
3505             put_queue_stats(cbdata, queue_id, &stats);
3506         }
3507     }
3508 }
3509
3510 static int
3511 handle_queue_stats_request(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3512                            const struct ofp_stats_request *osr,
3513                            size_t arg_size)
3514 {
3515     struct ofp_queue_stats_request *qsr;
3516     struct queue_stats_cbdata cbdata;
3517     struct ofport *port;
3518     unsigned int port_no;
3519     uint32_t queue_id;
3520
3521     if (arg_size != sizeof *qsr) {
3522         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3523     }
3524     qsr = (struct ofp_queue_stats_request *) osr->body;
3525
3526     COVERAGE_INC(ofproto_queue_req);
3527
3528     cbdata.ofconn = ofconn;
3529     cbdata.msg = start_stats_reply(osr, 128);
3530
3531     port_no = ntohs(qsr->port_no);
3532     queue_id = ntohl(qsr->queue_id);
3533     if (port_no == OFPP_ALL) {
3534         HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &ofproto->ports) {
3535             handle_queue_stats_for_port(port, queue_id, &cbdata);
3536         }
3537     } else if (port_no < ofproto->max_ports) {
3538         port = get_port(ofproto, ofp_port_to_odp_port(port_no));
3539         if (port) {
3540             handle_queue_stats_for_port(port, queue_id, &cbdata);
3541         }
3542     } else {
3543         ofpbuf_delete(cbdata.msg);
3544         return ofp_mkerr(OFPET_QUEUE_OP_FAILED, OFPQOFC_BAD_PORT);
3545     }
3546     queue_tx(cbdata.msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3547
3548     return 0;
3549 }
3550
3551 static int
3552 handle_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3553                      struct ofp_header *oh)
3554 {
3555     struct ofp_stats_request *osr;
3556     size_t arg_size;
3557     int error;
3558
3559     error = check_ofp_message_array(oh, OFPT_STATS_REQUEST, sizeof *osr,
3560                                     1, &arg_size);
3561     if (error) {
3562         return error;
3563     }
3564     osr = (struct ofp_stats_request *) oh;
3565
3566     switch (ntohs(osr->type)) {
3567     case OFPST_DESC:
3568         return handle_desc_stats_request(p, ofconn, osr);
3569
3570     case OFPST_FLOW:
3571         return handle_flow_stats_request(p, ofconn, osr, arg_size);
3572
3573     case OFPST_AGGREGATE:
3574         return handle_aggregate_stats_request(p, ofconn, osr, arg_size);
3575
3576     case OFPST_TABLE:
3577         return handle_table_stats_request(p, ofconn, osr);
3578
3579     case OFPST_PORT:
3580         return handle_port_stats_request(p, ofconn, osr, arg_size);
3581
3582     case OFPST_QUEUE:
3583         return handle_queue_stats_request(p, ofconn, osr, arg_size);
3584
3585     case OFPST_VENDOR:
3586         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_VENDOR);
3587
3588     default:
3589         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_STAT);
3590     }
3591 }
3592
3593 static long long int
3594 msec_from_nsec(uint64_t sec, uint32_t nsec)
3595 {
3596     return !sec ? 0 : sec * 1000 + nsec / 1000000;
3597 }
3598
3599 static void
3600 update_time(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule,
3601             const struct odp_flow_stats *stats)
3602 {
3603     long long int used = msec_from_nsec(stats->used_sec, stats->used_nsec);
3604     if (used > rule->used) {
3605         rule->used = used;
3606         if (rule->super && used > rule->super->used) {
3607             rule->super->used = used;
3608         }
3609         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, used);
3610     }
3611 }
3612
3613 static void
3614 update_stats(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule,
3615              const struct odp_flow_stats *stats)
3616 {
3617     if (stats->n_packets) {
3618         update_time(ofproto, rule, stats);
3619         rule->packet_count += stats->n_packets;
3620         rule->byte_count += stats->n_bytes;
3621         netflow_flow_update_flags(&rule->nf_flow, stats->tcp_flags);
3622     }
3623 }
3624
3625 /* Implements OFPFC_ADD and the cases for OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT
3626  * in which no matching flow already exists in the flow table.
3627  *
3628  * Adds the flow specified by 'ofm', which is followed by 'n_actions'
3629  * ofp_actions, to 'p''s flow table.  Returns 0 on success or an OpenFlow error
3630  * code as encoded by ofp_mkerr() on failure.
3631  *
3632  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
3633  * if any. */
3634 static int
3635 add_flow(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3636          const struct ofp_flow_mod *ofm, size_t n_actions)
3637 {
3638     struct ofpbuf *packet;
3639     struct rule *rule;
3640     uint16_t in_port;
3641     int error;
3642
3643     if (ofm->flags & htons(OFPFF_CHECK_OVERLAP)) {
3644         flow_t flow;
3645         uint32_t wildcards;
3646
3647         flow_from_match(&ofm->match, p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie,
3648                         &flow, &wildcards);
3649         if (classifier_rule_overlaps(&p->cls, &flow, wildcards,
3650                                      ntohs(ofm->priority))) {
3651             return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_OVERLAP);
3652         }
3653     }
3654
3655     rule = rule_create(p, NULL, (const union ofp_action *) ofm->actions,
3656                        n_actions, ntohs(ofm->idle_timeout),
3657                        ntohs(ofm->hard_timeout),  ofm->cookie,
3658                        ofm->flags & htons(OFPFF_SEND_FLOW_REM));
3659     cls_rule_from_match(&ofm->match, ntohs(ofm->priority),
3660                         p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie, &rule->cr);
3661
3662     error = 0;
3663     if (ofm->buffer_id != htonl(UINT32_MAX)) {
3664         error = pktbuf_retrieve(ofconn->pktbuf, ntohl(ofm->buffer_id),
3665                                 &packet, &in_port);
3666     } else {
3667         packet = NULL;
3668         in_port = UINT16_MAX;
3669     }
3670
3671     rule_insert(p, rule, packet, in_port);
3672     return error;
3673 }
3674
3675 static struct rule *
3676 find_flow_strict(struct ofproto *p, const struct ofp_flow_mod *ofm)
3677 {
3678     uint32_t wildcards;
3679     flow_t flow;
3680
3681     flow_from_match(&ofm->match, p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie,
3682                     &flow, &wildcards);
3683     return rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(
3684                                   &p->cls, &flow, wildcards,
3685                                   ntohs(ofm->priority)));
3686 }
3687
3688 static int
3689 send_buffered_packet(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3690                      struct rule *rule, const struct ofp_flow_mod *ofm)
3691 {
3692     struct ofpbuf *packet;
3693     uint16_t in_port;
3694     flow_t flow;
3695     int error;
3696
3697     if (ofm->buffer_id == htonl(UINT32_MAX)) {
3698         return 0;
3699     }
3700
3701     error = pktbuf_retrieve(ofconn->pktbuf, ntohl(ofm->buffer_id),
3702                             &packet, &in_port);
3703     if (error) {
3704         return error;
3705     }
3706
3707     flow_extract(packet, 0, in_port, &flow);
3708     rule_execute(ofproto, rule, packet, &flow);
3709
3710     return 0;
3711 }
3712 \f
3713 /* OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT. */
3714
3715 struct modify_flows_cbdata {
3716     struct ofproto *ofproto;
3717     const struct ofp_flow_mod *ofm;
3718     size_t n_actions;
3719     struct rule *match;
3720 };
3721
3722 static int modify_flow(struct ofproto *, const struct ofp_flow_mod *,
3723                        size_t n_actions, struct rule *);
3724 static void modify_flows_cb(struct cls_rule *, void *cbdata_);
3725
3726 /* Implements OFPFC_MODIFY.  Returns 0 on success or an OpenFlow error code as
3727  * encoded by ofp_mkerr() on failure.
3728  *
3729  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
3730  * if any. */
3731 static int
3732 modify_flows_loose(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3733                    const struct ofp_flow_mod *ofm, size_t n_actions)
3734 {
3735     struct modify_flows_cbdata cbdata;
3736     struct cls_rule target;
3737
3738     cbdata.ofproto = p;
3739     cbdata.ofm = ofm;
3740     cbdata.n_actions = n_actions;
3741     cbdata.match = NULL;
3742
3743     cls_rule_from_match(&ofm->match, 0, p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie,
3744                         &target);
3745
3746     classifier_for_each_match(&p->cls, &target, CLS_INC_ALL,
3747                               modify_flows_cb, &cbdata);
3748     if (cbdata.match) {
3749         /* This credits the packet to whichever flow happened to happened to
3750          * match last.  That's weird.  Maybe we should do a lookup for the
3751          * flow that actually matches the packet?  Who knows. */
3752         send_buffered_packet(p, ofconn, cbdata.match, ofm);
3753         return 0;
3754     } else {
3755         return add_flow(p, ofconn, ofm, n_actions);
3756     }
3757 }
3758
3759 /* Implements OFPFC_MODIFY_STRICT.  Returns 0 on success or an OpenFlow error
3760  * code as encoded by ofp_mkerr() on failure.
3761  *
3762  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
3763  * if any. */
3764 static int
3765 modify_flow_strict(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3766                    struct ofp_flow_mod *ofm, size_t n_actions)
3767 {
3768     struct rule *rule = find_flow_strict(p, ofm);
3769     if (rule && !rule_is_hidden(rule)) {
3770         modify_flow(p, ofm, n_actions, rule);
3771         return send_buffered_packet(p, ofconn, rule, ofm);
3772     } else {
3773         return add_flow(p, ofconn, ofm, n_actions);
3774     }
3775 }
3776
3777 /* Callback for modify_flows_loose(). */
3778 static void
3779 modify_flows_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3780 {
3781     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3782     struct modify_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
3783
3784     if (!rule_is_hidden(rule)) {
3785         cbdata->match = rule;
3786         modify_flow(cbdata->ofproto, cbdata->ofm, cbdata->n_actions, rule);
3787     }
3788 }
3789
3790 /* Implements core of OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT where 'rule' has
3791  * been identified as a flow in 'p''s flow table to be modified, by changing
3792  * the rule's actions to match those in 'ofm' (which is followed by 'n_actions'
3793  * ofp_action[] structures). */
3794 static int
3795 modify_flow(struct ofproto *p, const struct ofp_flow_mod *ofm,
3796             size_t n_actions, struct rule *rule)
3797 {
3798     size_t actions_len = n_actions * sizeof *rule->actions;
3799
3800     rule->flow_cookie = ofm->cookie;
3801
3802     /* If the actions are the same, do nothing. */
3803     if (n_actions == rule->n_actions
3804         && (!n_actions || !memcmp(ofm->actions, rule->actions, actions_len)))
3805     {
3806         return 0;
3807     }
3808
3809     /* Replace actions. */
3810     free(rule->actions);
3811     rule->actions = n_actions ? xmemdup(ofm->actions, actions_len) : NULL;
3812     rule->n_actions = n_actions;
3813
3814     /* Make sure that the datapath gets updated properly. */
3815     if (rule->cr.wc.wildcards) {
3816         COVERAGE_INC(ofproto_mod_wc_flow);
3817         p->need_revalidate = true;
3818     } else {
3819         rule_update_actions(p, rule);
3820     }
3821
3822     return 0;
3823 }
3824 \f
3825 /* OFPFC_DELETE implementation. */
3826
3827 struct delete_flows_cbdata {
3828     struct ofproto *ofproto;
3829     uint16_t out_port;
3830 };
3831
3832 static void delete_flows_cb(struct cls_rule *, void *cbdata_);
3833 static void delete_flow(struct ofproto *, struct rule *, uint16_t out_port);
3834
3835 /* Implements OFPFC_DELETE. */
3836 static void
3837 delete_flows_loose(struct ofproto *p, const struct ofp_flow_mod *ofm)
3838 {
3839     struct delete_flows_cbdata cbdata;
3840     struct cls_rule target;
3841
3842     cbdata.ofproto = p;
3843     cbdata.out_port = ofm->out_port;
3844
3845     cls_rule_from_match(&ofm->match, 0, p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie,
3846                         &target);
3847
3848     classifier_for_each_match(&p->cls, &target, CLS_INC_ALL,
3849                               delete_flows_cb, &cbdata);
3850 }
3851
3852 /* Implements OFPFC_DELETE_STRICT. */
3853 static void
3854 delete_flow_strict(struct ofproto *p, struct ofp_flow_mod *ofm)
3855 {
3856     struct rule *rule = find_flow_strict(p, ofm);
3857     if (rule) {
3858         delete_flow(p, rule, ofm->out_port);
3859     }
3860 }
3861
3862 /* Callback for delete_flows_loose(). */
3863 static void
3864 delete_flows_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3865 {
3866     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3867     struct delete_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
3868
3869     delete_flow(cbdata->ofproto, rule, cbdata->out_port);
3870 }
3871
3872 /* Implements core of OFPFC_DELETE and OFPFC_DELETE_STRICT where 'rule' has
3873  * been identified as a flow to delete from 'p''s flow table, by deleting the
3874  * flow and sending out a OFPT_FLOW_REMOVED message to any interested
3875  * controller.
3876  *
3877  * Will not delete 'rule' if it is hidden.  Will delete 'rule' only if
3878  * 'out_port' is htons(OFPP_NONE) or if 'rule' actually outputs to the
3879  * specified 'out_port'. */
3880 static void
3881 delete_flow(struct ofproto *p, struct rule *rule, uint16_t out_port)
3882 {
3883     if (rule_is_hidden(rule)) {
3884         return;
3885     }
3886
3887     if (out_port != htons(OFPP_NONE) && !rule_has_out_port(rule, out_port)) {
3888         return;
3889     }
3890
3891     send_flow_removed(p, rule, time_msec(), OFPRR_DELETE);
3892     rule_remove(p, rule);
3893 }
3894 \f
3895 static int
3896 handle_flow_mod(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3897                 struct ofp_flow_mod *ofm)
3898 {
3899     struct ofp_match orig_match;
3900     size_t n_actions;
3901     int error;
3902
3903     error = reject_slave_controller(ofconn, &ofm->header);
3904     if (error) {
3905         return error;
3906     }
3907     error = check_ofp_message_array(&ofm->header, OFPT_FLOW_MOD, sizeof *ofm,
3908                                     sizeof *ofm->actions, &n_actions);
3909     if (error) {
3910         return error;
3911     }
3912
3913     /* We do not support the emergency flow cache.  It will hopefully
3914      * get dropped from OpenFlow in the near future. */
3915     if (ofm->flags & htons(OFPFF_EMERG)) {
3916         /* There isn't a good fit for an error code, so just state that the
3917          * flow table is full. */
3918         return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_ALL_TABLES_FULL);
3919     }
3920
3921     /* Normalize ofp->match.  If normalization actually changes anything, then
3922      * log the differences. */
3923     ofm->match.pad1[0] = ofm->match.pad2[0] = 0;
3924     orig_match = ofm->match;
3925     normalize_match(&ofm->match);
3926     if (memcmp(&ofm->match, &orig_match, sizeof orig_match)) {
3927         static struct vlog_rate_limit normal_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
3928         if (!VLOG_DROP_INFO(&normal_rl)) {
3929             char *old = ofp_match_to_literal_string(&orig_match);
3930             char *new = ofp_match_to_literal_string(&ofm->match);
3931             VLOG_INFO("%s: normalization changed ofp_match, details:",
3932                       rconn_get_name(ofconn->rconn));
3933             VLOG_INFO(" pre: %s", old);
3934             VLOG_INFO("post: %s", new);
3935             free(old);
3936             free(new);
3937         }
3938     }
3939
3940     if (!ofm->match.wildcards) {
3941         ofm->priority = htons(UINT16_MAX);
3942     }
3943
3944     error = validate_actions((const union ofp_action *) ofm->actions,
3945                              n_actions, p->max_ports);
3946     if (error) {
3947         return error;
3948     }
3949
3950     switch (ntohs(ofm->command)) {
3951     case OFPFC_ADD:
3952         return add_flow(p, ofconn, ofm, n_actions);
3953
3954     case OFPFC_MODIFY:
3955         return modify_flows_loose(p, ofconn, ofm, n_actions);
3956
3957     case OFPFC_MODIFY_STRICT:
3958         return modify_flow_strict(p, ofconn, ofm, n_actions);
3959
3960     case OFPFC_DELETE:
3961         delete_flows_loose(p, ofm);
3962         return 0;
3963
3964     case OFPFC_DELETE_STRICT:
3965         delete_flow_strict(p, ofm);
3966         return 0;
3967
3968     default:
3969         return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_BAD_COMMAND);
3970     }
3971 }
3972
3973 static int
3974 handle_tun_id_from_cookie(struct ofproto *p, struct nxt_tun_id_cookie *msg)
3975 {
3976     int error;
3977
3978     error = check_ofp_message(&msg->header, OFPT_VENDOR, sizeof *msg);
3979     if (error) {
3980         return error;
3981     }
3982
3983     p->tun_id_from_cookie = !!msg->set;
3984     return 0;
3985 }
3986
3987 static int
3988 handle_role_request(struct ofproto *ofproto,
3989                     struct ofconn *ofconn, struct nicira_header *msg)
3990 {
3991     struct nx_role_request *nrr;
3992     struct nx_role_request *reply;
3993     struct ofpbuf *buf;
3994     uint32_t role;
3995
3996     if (ntohs(msg->header.length) != sizeof *nrr) {
3997         VLOG_WARN_RL(&rl, "received role request of length %u (expected %zu)",
3998                      ntohs(msg->header.length), sizeof *nrr);
3999         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
4000     }
4001     nrr = (struct nx_role_request *) msg;
4002
4003     if (ofconn->type != OFCONN_PRIMARY) {
4004         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring role request on non-controller "
4005                      "connection");
4006         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_EPERM);
4007     }
4008
4009     role = ntohl(nrr->role);
4010     if (role != NX_ROLE_OTHER && role != NX_ROLE_MASTER
4011         && role != NX_ROLE_SLAVE) {
4012         VLOG_WARN_RL(&rl, "received request for unknown role %"PRIu32, role);
4013
4014         /* There's no good error code for this. */
4015         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, -1);
4016     }
4017
4018     if (role == NX_ROLE_MASTER) {
4019         struct ofconn *other;
4020
4021         HMAP_FOR_EACH (other, hmap_node, &ofproto->controllers) {
4022             if (other->role == NX_ROLE_MASTER) {
4023                 other->role = NX_ROLE_SLAVE;
4024             }
4025         }
4026     }
4027     ofconn->role = role;
4028
4029     reply = make_openflow_xid(sizeof *reply, OFPT_VENDOR, msg->header.xid,
4030                               &buf);
4031     reply->nxh.vendor = htonl(NX_VENDOR_ID);
4032     reply->nxh.subtype = htonl(NXT_ROLE_REPLY);
4033     reply->role = htonl(role);
4034     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
4035
4036     return 0;
4037 }
4038
4039 static int
4040 handle_vendor(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn, void *msg)
4041 {
4042     struct ofp_vendor_header *ovh = msg;
4043     struct nicira_header *nh;
4044
4045     if (ntohs(ovh->header.length) < sizeof(struct ofp_vendor_header)) {
4046         VLOG_WARN_RL(&rl, "received vendor message of length %u "
4047                           "(expected at least %zu)",
4048                    ntohs(ovh->header.length), sizeof(struct ofp_vendor_header));
4049         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
4050     }
4051     if (ovh->vendor != htonl(NX_VENDOR_ID)) {
4052         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_VENDOR);
4053     }
4054     if (ntohs(ovh->header.length) < sizeof(struct nicira_header)) {
4055         VLOG_WARN_RL(&rl, "received Nicira vendor message of length %u "
4056                           "(expected at least %zu)",
4057                      ntohs(ovh->header.length), sizeof(struct nicira_header));
4058         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
4059     }
4060
4061     nh = msg;
4062     switch (ntohl(nh->subtype)) {
4063     case NXT_STATUS_REQUEST:
4064         return switch_status_handle_request(p->switch_status, ofconn->rconn,
4065                                             msg);
4066
4067     case NXT_TUN_ID_FROM_COOKIE:
4068         return handle_tun_id_from_cookie(p, msg);
4069
4070     case NXT_ROLE_REQUEST:
4071         return handle_role_request(p, ofconn, msg);
4072     }
4073
4074     return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_SUBTYPE);
4075 }
4076
4077 static int
4078 handle_barrier_request(struct ofconn *ofconn, struct ofp_header *oh)
4079 {
4080     struct ofp_header *ob;
4081     struct ofpbuf *buf;
4082
4083     /* Currently, everything executes synchronously, so we can just
4084      * immediately send the barrier reply. */
4085     ob = make_openflow_xid(sizeof *ob, OFPT_BARRIER_REPLY, oh->xid, &buf);
4086     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
4087     return 0;
4088 }
4089
4090 static void
4091 handle_openflow(struct ofconn *ofconn, struct ofproto *p,
4092                 struct ofpbuf *ofp_msg)
4093 {
4094     struct ofp_header *oh = ofp_msg->data;
4095     int error;
4096
4097     COVERAGE_INC(ofproto_recv_openflow);
4098     switch (oh->type) {
4099     case OFPT_ECHO_REQUEST:
4100         error = handle_echo_request(ofconn, oh);
4101         break;
4102
4103     case OFPT_ECHO_REPLY:
4104         error = 0;
4105         break;
4106
4107     case OFPT_FEATURES_REQUEST:
4108         error = handle_features_request(p, ofconn, oh);
4109         break;
4110
4111     case OFPT_GET_CONFIG_REQUEST:
4112         error = handle_get_config_request(p, ofconn, oh);
4113         break;
4114
4115     case OFPT_SET_CONFIG:
4116         error = handle_set_config(p, ofconn, ofp_msg->data);
4117         break;
4118
4119     case OFPT_PACKET_OUT:
4120         error = handle_packet_out(p, ofconn, ofp_msg->data);
4121         break;
4122
4123     case OFPT_PORT_MOD:
4124         error = handle_port_mod(p, ofconn, oh);
4125         break;
4126
4127     case OFPT_FLOW_MOD:
4128         error = handle_flow_mod(p, ofconn, ofp_msg->data);
4129         break;
4130
4131     case OFPT_STATS_REQUEST:
4132         error = handle_stats_request(p, ofconn, oh);
4133         break;
4134
4135     case OFPT_VENDOR:
4136         error = handle_vendor(p, ofconn, ofp_msg->data);
4137         break;
4138
4139     case OFPT_BARRIER_REQUEST:
4140         error = handle_barrier_request(ofconn, oh);
4141         break;
4142
4143     default:
4144         if (VLOG_IS_WARN_ENABLED()) {
4145             char *s = ofp_to_string(oh, ntohs(oh->length), 2);
4146             VLOG_DBG_RL(&rl, "OpenFlow message ignored: %s", s);
4147             free(s);
4148         }
4149         error = ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_TYPE);
4150         break;
4151     }
4152
4153     if (error) {
4154         send_error_oh(ofconn, ofp_msg->data, error);
4155     }
4156 }
4157 \f
4158 static void
4159 handle_odp_miss_msg(struct ofproto *p, struct ofpbuf *packet)
4160 {
4161     struct odp_msg *msg = packet->data;
4162     struct rule *rule;
4163     struct ofpbuf payload;
4164     flow_t flow;
4165
4166     payload.data = msg + 1;
4167     payload.size = msg->length - sizeof *msg;
4168     flow_extract(&payload, msg->arg, msg->port, &flow);
4169
4170     /* Check with in-band control to see if this packet should be sent
4171      * to the local port regardless of the flow table. */
4172     if (in_band_msg_in_hook(p->in_band, &flow, &payload)) {
4173         union odp_action action;
4174
4175         memset(&action, 0, sizeof(action));
4176         action.output.type = ODPAT_OUTPUT;
4177         action.output.port = ODPP_LOCAL;
4178         dpif_execute(p->dpif, flow.in_port, &action, 1, &payload);
4179     }
4180
4181     rule = lookup_valid_rule(p, &flow);
4182     if (!rule) {
4183         /* Don't send a packet-in if OFPPC_NO_PACKET_IN asserted. */
4184         struct ofport *port = get_port(p, msg->port);
4185         if (port) {
4186             if (port->opp.config & OFPPC_NO_PACKET_IN) {
4187                 COVERAGE_INC(ofproto_no_packet_in);
4188                 /* XXX install 'drop' flow entry */
4189                 ofpbuf_delete(packet);
4190                 return;
4191             }
4192         } else {
4193             VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16, msg->port);
4194         }
4195
4196         COVERAGE_INC(ofproto_packet_in);
4197         send_packet_in(p, packet);
4198         return;
4199     }
4200
4201     if (rule->cr.wc.wildcards) {
4202         rule = rule_create_subrule(p, rule, &flow);
4203         rule_make_actions(p, rule, packet);
4204     } else {
4205         if (!rule->may_install) {
4206             /* The rule is not installable, that is, we need to process every
4207              * packet, so process the current packet and set its actions into
4208              * 'subrule'. */
4209             rule_make_actions(p, rule, packet);
4210         } else {
4211             /* XXX revalidate rule if it needs it */
4212         }
4213     }
4214
4215     if (rule->super && rule->super->cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
4216         /*
4217          * Extra-special case for fail-open mode.
4218          *
4219          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open rule,
4220          * but we are connected to a controller too.  We should send the packet
4221          * up to the controller in the hope that it will try to set up a flow
4222          * and thereby allow us to exit fail-open.
4223          *
4224          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
4225          */
4226         send_packet_in(p, ofpbuf_clone_with_headroom(packet,
4227                                                      DPIF_RECV_MSG_PADDING));
4228     }
4229
4230     ofpbuf_pull(packet, sizeof *msg);
4231     rule_execute(p, rule, packet, &flow);
4232     rule_reinstall(p, rule);
4233 }
4234
4235 static void
4236 handle_odp_msg(struct ofproto *p, struct ofpbuf *packet)
4237 {
4238     struct odp_msg *msg = packet->data;
4239
4240     switch (msg->type) {
4241     case _ODPL_ACTION_NR:
4242         COVERAGE_INC(ofproto_ctlr_action);
4243         send_packet_in(p, packet);
4244         break;
4245
4246     case _ODPL_SFLOW_NR:
4247         if (p->sflow) {
4248             ofproto_sflow_received(p->sflow, msg);
4249         }
4250         ofpbuf_delete(packet);
4251         break;
4252
4253     case _ODPL_MISS_NR:
4254         handle_odp_miss_msg(p, packet);
4255         break;
4256
4257     default:
4258         VLOG_WARN_RL(&rl, "received ODP message of unexpected type %"PRIu32,
4259                      msg->type);
4260         break;
4261     }
4262 }
4263 \f
4264 /* Flow expiration. */
4265
4266 struct expire_cbdata {
4267     struct ofproto *ofproto;
4268     int dp_max_idle;
4269 };
4270
4271 static int ofproto_dp_max_idle(const struct ofproto *);
4272 static void ofproto_update_used(struct ofproto *);
4273 static void rule_expire(struct cls_rule *, void *cbdata);
4274
4275 /* This function is called periodically by ofproto_run().  Its job is to
4276  * collect updates for the flows that have been installed into the datapath,
4277  * most importantly when they last were used, and then use that information to
4278  * expire flows that have not been used recently.
4279  *
4280  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
4281 static int
4282 ofproto_expire(struct ofproto *ofproto)
4283 {
4284     struct expire_cbdata cbdata;
4285
4286     /* Update 'used' for each flow in the datapath. */
4287     ofproto_update_used(ofproto);
4288
4289     /* Expire idle flows.
4290      *
4291      * A wildcarded flow is idle only when all of its subrules have expired due
4292      * to becoming idle, so iterate through the exact-match flows first. */
4293     cbdata.ofproto = ofproto;
4294     cbdata.dp_max_idle = ofproto_dp_max_idle(ofproto);
4295     classifier_for_each(&ofproto->cls, CLS_INC_EXACT, rule_expire, &cbdata);
4296     classifier_for_each(&ofproto->cls, CLS_INC_WILD, rule_expire, &cbdata);
4297
4298     /* Let the hook know that we're at a stable point: all outstanding data
4299      * in existing flows has been accounted to the account_cb.  Thus, the
4300      * hook can now reasonably do operations that depend on having accurate
4301      * flow volume accounting (currently, that's just bond rebalancing). */
4302     if (ofproto->ofhooks->account_checkpoint_cb) {
4303         ofproto->ofhooks->account_checkpoint_cb(ofproto->aux);
4304     }
4305
4306     return MIN(cbdata.dp_max_idle, 1000);
4307 }
4308
4309 /* Update 'used' member of each flow currently installed into the datapath. */
4310 static void
4311 ofproto_update_used(struct ofproto *p)
4312 {
4313     struct odp_flow *flows;
4314     size_t n_flows;
4315     size_t i;
4316     int error;
4317
4318     error = dpif_flow_list_all(p->dpif, &flows, &n_flows);
4319     if (error) {
4320         return;
4321     }
4322
4323     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
4324         struct odp_flow *f = &flows[i];
4325         struct rule *rule;
4326
4327         rule = rule_from_cls_rule(
4328             classifier_find_rule_exactly(&p->cls, &f->key, 0, UINT16_MAX));
4329
4330         if (rule && rule->installed) {
4331             update_time(p, rule, &f->stats);
4332             rule_account(p, rule, f->stats.n_bytes);
4333         } else {
4334             /* There's a flow in the datapath that we know nothing about.
4335              * Delete it. */
4336             COVERAGE_INC(ofproto_unexpected_rule);
4337             dpif_flow_del(p->dpif, f);
4338         }
4339
4340     }
4341     free(flows);
4342 }
4343
4344 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4345  * flows should expire from the datapath and we should fold their statistics
4346  * into their parent rules in userspace. */
4347 static int
4348 ofproto_dp_max_idle(const struct ofproto *ofproto)
4349 {
4350     /*
4351      * Idle time histogram.
4352      *
4353      * Most of the time a switch has a relatively small number of flows.  When
4354      * this is the case we might as well keep statistics for all of them in
4355      * userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4356      * well.
4357      *
4358      * As the number of flows increases, the memory required to maintain
4359      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4360      * significant.  However, with a large number of flows it is likely that
4361      * only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount of
4362      * bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in the
4363      * kernel and maintaining in userspaces; other flows we can discard.
4364      *
4365      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4366      * N_BUCKETS bucket whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each flow that
4367      * is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4368      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4369      * the most-recently-used 1% of flows (but at least 1000 flows) are kept
4370      * cached.  At least the most-recently-used bucket of flows is kept, so
4371      * actually an arbitrary number of flows can be kept in any given
4372      * expiration run (though the next run will delete most of those unless
4373      * they receive additional data).
4374      *
4375      * This requires a second pass through the exact-match flows, in addition
4376      * to the pass made by ofproto_update_used(), because the former function
4377      * never looks at uninstallable flows.
4378      */
4379     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4380     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4381     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4382     int total, bucket;
4383     struct rule *rule;
4384     long long int now;
4385     int i;
4386
4387     total = classifier_count_exact(&ofproto->cls);
4388     if (total <= 1000) {
4389         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4390     }
4391
4392     /* Build histogram. */
4393     now = time_msec();
4394     CLASSIFIER_FOR_EACH_EXACT_RULE (rule, cr, &ofproto->cls) {
4395         long long int idle = now - rule->used;
4396         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4397                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4398                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4399         buckets[bucket]++;
4400     }
4401
4402     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4403     for (bucket = 0; bucket < N_BUCKETS; bucket++) {
4404         if (buckets[bucket]) {
4405             int subtotal = 0;
4406             do {
4407                 subtotal += buckets[bucket++];
4408             } while (bucket < N_BUCKETS && subtotal < MAX(1000, total / 100));
4409             break;
4410         }
4411     }
4412
4413     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4414         struct ds s;
4415
4416         ds_init(&s);
4417         ds_put_cstr(&s, "keep");
4418         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4419             if (i == bucket) {
4420                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4421             }
4422             if (buckets[i]) {
4423                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4424             }
4425         }
4426         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)",
4427                   dpif_name(ofproto->dpif), ds_cstr(&s));
4428         ds_destroy(&s);
4429     }
4430
4431     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4432 }
4433
4434 static void
4435 rule_active_timeout(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
4436 {
4437     if (ofproto->netflow && !is_controller_rule(rule) &&
4438         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &rule->nf_flow)) {
4439         struct ofexpired expired;
4440         struct odp_flow odp_flow;
4441
4442         /* Get updated flow stats.
4443          *
4444          * XXX We could avoid this call entirely if (1) ofproto_update_used()
4445          * updated TCP flags and (2) the dpif_flow_list_all() in
4446          * ofproto_update_used() zeroed TCP flags. */
4447         memset(&odp_flow, 0, sizeof odp_flow);
4448         if (rule->installed) {
4449             odp_flow.key = rule->cr.flow;
4450             odp_flow.flags = ODPFF_ZERO_TCP_FLAGS;
4451             dpif_flow_get(ofproto->dpif, &odp_flow);
4452
4453             if (odp_flow.stats.n_packets) {
4454                 update_time(ofproto, rule, &odp_flow.stats);
4455                 netflow_flow_update_flags(&rule->nf_flow,
4456                                           odp_flow.stats.tcp_flags);
4457             }
4458         }
4459
4460         expired.flow = rule->cr.flow;
4461         expired.packet_count = rule->packet_count +
4462                                odp_flow.stats.n_packets;
4463         expired.byte_count = rule->byte_count + odp_flow.stats.n_bytes;
4464         expired.used = rule->used;
4465
4466         netflow_expire(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, &expired);
4467     }
4468 }
4469
4470 /* If 'cls_rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow
4471  * rules, then delete it entirely.
4472  *
4473  * If 'cls_rule' is a subrule, that has not been used recently, remove it from
4474  * the datapath and fold its statistics back into its super-rule.
4475  *
4476  * (This is a callback function for classifier_for_each().) */
4477 static void
4478 rule_expire(struct cls_rule *cls_rule, void *cbdata_)
4479 {
4480     struct expire_cbdata *cbdata = cbdata_;
4481     struct ofproto *ofproto = cbdata->ofproto;
4482     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(cls_rule);
4483     long long int hard_expire, idle_expire, expire, now;
4484
4485     /* Calculate OpenFlow expiration times for 'rule'. */
4486     hard_expire = (rule->hard_timeout
4487                    ? rule->created + rule->hard_timeout * 1000
4488                    : LLONG_MAX);
4489     idle_expire = (rule->idle_timeout
4490                    && (rule->super || list_is_empty(&rule->list))
4491                    ? rule->used + rule->idle_timeout * 1000
4492                    : LLONG_MAX);
4493     expire = MIN(hard_expire, idle_expire);
4494
4495     now = time_msec();
4496     if (now < expire) {
4497         /* 'rule' has not expired according to OpenFlow rules. */
4498         if (!rule->cr.wc.wildcards) {
4499             if (now >= rule->used + cbdata->dp_max_idle) {
4500                 /* This rule is idle, so drop it to free up resources. */
4501                 if (rule->super) {
4502                     /* It's not part of the OpenFlow flow table, so we can
4503                      * delete it entirely and fold its statistics into its
4504                      * super-rule. */
4505                     rule_remove(ofproto, rule);
4506                 } else {
4507                     /* It is part of the OpenFlow flow table, so we have to
4508                      * keep the rule but we can at least uninstall it from the
4509                      * datapath. */
4510                     rule_uninstall(ofproto, rule);
4511                 }
4512             } else {
4513                 /* Send NetFlow active timeout if appropriate. */
4514                 rule_active_timeout(cbdata->ofproto, rule);
4515             }
4516         }
4517     } else {
4518         /* 'rule' has expired according to OpenFlow rules. */
4519         COVERAGE_INC(ofproto_expired);
4520
4521         /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4522          * timeout, because that only happens when the rule has no subrules
4523          * left.) */
4524         if (rule->cr.wc.wildcards) {
4525             struct rule *subrule, *next;
4526             LIST_FOR_EACH_SAFE (subrule, next, list, &rule->list) {
4527                 rule_remove(cbdata->ofproto, subrule);
4528             }
4529         } else {
4530             rule_uninstall(cbdata->ofproto, rule);
4531         }
4532
4533         /* Get rid of the rule. */
4534         if (!rule_is_hidden(rule)) {
4535             send_flow_removed(cbdata->ofproto, rule, now,
4536                               (now >= hard_expire
4537                                ? OFPRR_HARD_TIMEOUT : OFPRR_IDLE_TIMEOUT));
4538         }
4539         rule_remove(cbdata->ofproto, rule);
4540     }
4541 }
4542 \f
4543 static void
4544 revalidate_cb(struct cls_rule *sub_, void *cbdata_)
4545 {
4546     struct rule *sub = rule_from_cls_rule(sub_);
4547     struct revalidate_cbdata *cbdata = cbdata_;
4548
4549     if (cbdata->revalidate_all
4550         || (cbdata->revalidate_subrules && sub->super)
4551         || (tag_set_intersects(&cbdata->revalidate_set, sub->tags))) {
4552         revalidate_rule(cbdata->ofproto, sub);
4553     }
4554 }
4555
4556 static bool
4557 revalidate_rule(struct ofproto *p, struct rule *rule)
4558 {
4559     const flow_t *flow = &rule->cr.flow;
4560
4561     COVERAGE_INC(ofproto_revalidate_rule);
4562     if (rule->super) {
4563         struct rule *super;
4564         super = rule_from_cls_rule(classifier_lookup_wild(&p->cls, flow));
4565         if (!super) {
4566             rule_remove(p, rule);
4567             return false;
4568         } else if (super != rule->super) {
4569             COVERAGE_INC(ofproto_revalidate_moved);
4570             list_remove(&rule->list);
4571             list_push_back(&super->list, &rule->list);
4572             rule->super = super;
4573             rule->hard_timeout = super->hard_timeout;
4574             rule->idle_timeout = super->idle_timeout;
4575             rule->created = super->created;
4576             rule->used = 0;
4577         }
4578     }
4579
4580     rule_update_actions(p, rule);
4581     return true;
4582 }
4583
4584 static struct ofpbuf *
4585 compose_flow_removed(struct ofproto *p, const struct rule *rule,
4586                      long long int now, uint8_t reason)
4587 {
4588     struct ofp_flow_removed *ofr;
4589     struct ofpbuf *buf;
4590     long long int tdiff = now - rule->created;
4591     uint32_t sec = tdiff / 1000;
4592     uint32_t msec = tdiff - (sec * 1000);
4593
4594     ofr = make_openflow(sizeof *ofr, OFPT_FLOW_REMOVED, &buf);
4595     flow_to_match(&rule->cr.flow, rule->cr.wc.wildcards, p->tun_id_from_cookie,
4596                   &ofr->match);
4597     ofr->cookie = rule->flow_cookie;
4598     ofr->priority = htons(rule->cr.priority);
4599     ofr->reason = reason;
4600     ofr->duration_sec = htonl(sec);
4601     ofr->duration_nsec = htonl(msec * 1000000);
4602     ofr->idle_timeout = htons(rule->idle_timeout);
4603     ofr->packet_count = htonll(rule->packet_count);
4604     ofr->byte_count = htonll(rule->byte_count);
4605
4606     return buf;
4607 }
4608
4609 static void
4610 send_flow_removed(struct ofproto *p, struct rule *rule,
4611                   long long int now, uint8_t reason)
4612 {
4613     struct ofconn *ofconn;
4614     struct ofconn *prev;
4615     struct ofpbuf *buf = NULL;
4616
4617     if (!rule->send_flow_removed) {
4618         return;
4619     }
4620
4621     /* We limit the maximum number of queued flow expirations it by accounting
4622      * them under the counter for replies.  That works because preventing
4623      * OpenFlow requests from being processed also prevents new flows from
4624      * being added (and expiring).  (It also prevents processing OpenFlow
4625      * requests that would not add new flows, so it is imperfect.) */
4626
4627     prev = NULL;
4628     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &p->all_conns) {
4629         if (rconn_is_connected(ofconn->rconn)
4630             && ofconn_receives_async_msgs(ofconn)) {
4631             if (prev) {
4632                 queue_tx(ofpbuf_clone(buf), prev, prev->reply_counter);
4633             } else {
4634                 buf = compose_flow_removed(p, rule, now, reason);
4635             }
4636             prev = ofconn;
4637         }
4638     }
4639     if (prev) {
4640         queue_tx(buf, prev, prev->reply_counter);
4641     }
4642 }
4643
4644 /* pinsched callback for sending 'packet' on 'ofconn'. */
4645 static void
4646 do_send_packet_in(struct ofpbuf *packet, void *ofconn_)
4647 {
4648     struct ofconn *ofconn = ofconn_;
4649
4650     rconn_send_with_limit(ofconn->rconn, packet,
4651                           ofconn->packet_in_counter, 100);
4652 }
4653
4654 /* Takes 'packet', which has been converted with do_convert_to_packet_in(), and
4655  * finalizes its content for sending on 'ofconn', and passes it to 'ofconn''s
4656  * packet scheduler for sending.
4657  *
4658  * 'max_len' specifies the maximum number of bytes of the packet to send on
4659  * 'ofconn' (INT_MAX specifies no limit).
4660  *
4661  * If 'clone' is true, the caller retains ownership of 'packet'.  Otherwise,
4662  * ownership is transferred to this function. */
4663 static void
4664 schedule_packet_in(struct ofconn *ofconn, struct ofpbuf *packet, int max_len,
4665                    bool clone)
4666 {
4667     struct ofproto *ofproto = ofconn->ofproto;
4668     struct ofp_packet_in *opi = packet->data;
4669     uint16_t in_port = ofp_port_to_odp_port(ntohs(opi->in_port));
4670     int send_len, trim_size;
4671     uint32_t buffer_id;
4672
4673     /* Get buffer. */
4674     if (opi->reason == OFPR_ACTION) {
4675         buffer_id = UINT32_MAX;
4676     } else if (ofproto->fail_open && fail_open_is_active(ofproto->fail_open)) {
4677         buffer_id = pktbuf_get_null();
4678     } else if (!ofconn->pktbuf) {
4679         buffer_id = UINT32_MAX;
4680     } else {
4681         struct ofpbuf payload;
4682         payload.data = opi->data;
4683         payload.size = packet->size - offsetof(struct ofp_packet_in, data);
4684         buffer_id = pktbuf_save(ofconn->pktbuf, &payload, in_port);
4685     }
4686
4687     /* Figure out how much of the packet to send. */
4688     send_len = ntohs(opi->total_len);
4689     if (buffer_id != UINT32_MAX) {
4690         send_len = MIN(send_len, ofconn->miss_send_len);
4691     }
4692     send_len = MIN(send_len, max_len);
4693
4694     /* Adjust packet length and clone if necessary. */
4695     trim_size = offsetof(struct ofp_packet_in, data) + send_len;
4696     if (clone) {
4697         packet = ofpbuf_clone_data(packet->data, trim_size);
4698         opi = packet->data;
4699     } else {
4700         packet->size = trim_size;
4701     }
4702
4703     /* Update packet headers. */
4704     opi->buffer_id = htonl(buffer_id);
4705     update_openflow_length(packet);
4706
4707     /* Hand over to packet scheduler.  It might immediately call into
4708      * do_send_packet_in() or it might buffer it for a while (until a later
4709      * call to pinsched_run()). */
4710     pinsched_send(ofconn->schedulers[opi->reason], in_port,
4711                   packet, do_send_packet_in, ofconn);
4712 }
4713
4714 /* Replace struct odp_msg header in 'packet' by equivalent struct
4715  * ofp_packet_in.  The odp_msg must have sufficient headroom to do so (e.g. as
4716  * returned by dpif_recv()).
4717  *
4718  * The conversion is not complete: the caller still needs to trim any unneeded
4719  * payload off the end of the buffer, set the length in the OpenFlow header,
4720  * and set buffer_id.  Those require us to know the controller settings and so
4721  * must be done on a per-controller basis.
4722  *
4723  * Returns the maximum number of bytes of the packet that should be sent to
4724  * the controller (INT_MAX if no limit). */
4725 static int
4726 do_convert_to_packet_in(struct ofpbuf *packet)
4727 {
4728     struct odp_msg *msg = packet->data;
4729     struct ofp_packet_in *opi;
4730     uint8_t reason;
4731     uint16_t total_len;
4732     uint16_t in_port;
4733     int max_len;
4734
4735     /* Extract relevant header fields */
4736     if (msg->type == _ODPL_ACTION_NR) {
4737         reason = OFPR_ACTION;
4738         max_len = msg->arg;
4739     } else {
4740         reason = OFPR_NO_MATCH;
4741         max_len = INT_MAX;
4742     }
4743     total_len = msg->length - sizeof *msg;
4744     in_port = odp_port_to_ofp_port(msg->port);
4745
4746     /* Repurpose packet buffer by overwriting header. */
4747     ofpbuf_pull(packet, sizeof(struct odp_msg));
4748     opi = ofpbuf_push_zeros(packet, offsetof(struct ofp_packet_in, data));
4749     opi->header.version = OFP_VERSION;
4750     opi->header.type = OFPT_PACKET_IN;
4751     opi->total_len = htons(total_len);
4752     opi->in_port = htons(in_port);
4753     opi->reason = reason;
4754
4755     return max_len;
4756 }
4757
4758 /* Given 'packet' containing an odp_msg of type _ODPL_ACTION_NR or
4759  * _ODPL_MISS_NR, sends an OFPT_PACKET_IN message to each OpenFlow controller
4760  * as necessary according to their individual configurations.
4761  *
4762  * 'packet' must have sufficient headroom to convert it into a struct
4763  * ofp_packet_in (e.g. as returned by dpif_recv()).
4764  *
4765  * Takes ownership of 'packet'. */
4766 static void
4767 send_packet_in(struct ofproto *ofproto, struct ofpbuf *packet)
4768 {
4769     struct ofconn *ofconn, *prev;
4770     int max_len;
4771
4772     max_len = do_convert_to_packet_in(packet);
4773
4774     prev = NULL;
4775     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &ofproto->all_conns) {
4776         if (ofconn_receives_async_msgs(ofconn)) {
4777             if (prev) {
4778                 schedule_packet_in(prev, packet, max_len, true);
4779             }
4780             prev = ofconn;
4781         }
4782     }
4783     if (prev) {
4784         schedule_packet_in(prev, packet, max_len, false);
4785     } else {
4786         ofpbuf_delete(packet);
4787     }
4788 }
4789
4790 static uint64_t
4791 pick_datapath_id(const struct ofproto *ofproto)
4792 {
4793     const struct ofport *port;
4794
4795     port = get_port(ofproto, ODPP_LOCAL);
4796     if (port) {
4797         uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
4798         int error;
4799
4800         error = netdev_get_etheraddr(port->netdev, ea);
4801         if (!error) {
4802             return eth_addr_to_uint64(ea);
4803         }
4804         VLOG_WARN("could not get MAC address for %s (%s)",
4805                   netdev_get_name(port->netdev), strerror(error));
4806     }
4807     return ofproto->fallback_dpid;
4808 }
4809
4810 static uint64_t
4811 pick_fallback_dpid(void)
4812 {
4813     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
4814     eth_addr_nicira_random(ea);
4815     return eth_addr_to_uint64(ea);
4816 }
4817 \f
4818 static bool
4819 default_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
4820                          struct odp_actions *actions, tag_type *tags,
4821                          uint16_t *nf_output_iface, void *ofproto_)
4822 {
4823     struct ofproto *ofproto = ofproto_;
4824     int out_port;
4825
4826     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
4827     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
4828         return true;
4829     }
4830
4831     /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
4832     if (packet != NULL) {
4833         tag_type rev_tag = mac_learning_learn(ofproto->ml, flow->dl_src,
4834                                               0, flow->in_port,
4835                                               GRAT_ARP_LOCK_NONE);
4836         if (rev_tag) {
4837             /* The log messages here could actually be useful in debugging,
4838              * so keep the rate limit relatively high. */
4839             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
4840             VLOG_DBG_RL(&rl, "learned that "ETH_ADDR_FMT" is on port %"PRIu16,
4841                         ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src), flow->in_port);
4842             ofproto_revalidate(ofproto, rev_tag);
4843         }
4844     }
4845
4846     /* Determine output port. */
4847     out_port = mac_learning_lookup_tag(ofproto->ml, flow->dl_dst, 0, tags,
4848                                        NULL);
4849     if (out_port < 0) {
4850         add_output_group_action(actions, DP_GROUP_FLOOD, nf_output_iface);
4851     } else if (out_port != flow->in_port) {
4852         odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT)->output.port = out_port;
4853         *nf_output_iface = out_port;
4854     } else {
4855         /* Drop. */
4856     }
4857
4858     return true;
4859 }
4860
4861 static const struct ofhooks default_ofhooks = {
4862     default_normal_ofhook_cb,
4863     NULL,
4864     NULL
4865 };