2f2b8e7c9e386dfde03273c8894495bef0a8d7fb
[cascardo/ovs.git] / ofproto / ofproto-dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18
19 #include "ofproto/ofproto-provider.h"
20
21 #include <errno.h>
22
23 #include "bond.h"
24 #include "bundle.h"
25 #include "byte-order.h"
26 #include "connmgr.h"
27 #include "coverage.h"
28 #include "cfm.h"
29 #include "dpif.h"
30 #include "dynamic-string.h"
31 #include "fail-open.h"
32 #include "hmapx.h"
33 #include "lacp.h"
34 #include "learn.h"
35 #include "mac-learning.h"
36 #include "meta-flow.h"
37 #include "multipath.h"
38 #include "netdev-vport.h"
39 #include "netdev.h"
40 #include "netlink.h"
41 #include "nx-match.h"
42 #include "odp-util.h"
43 #include "ofp-util.h"
44 #include "ofpbuf.h"
45 #include "ofp-actions.h"
46 #include "ofp-parse.h"
47 #include "ofp-print.h"
48 #include "ofproto-dpif-governor.h"
49 #include "ofproto-dpif-ipfix.h"
50 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
51 #include "poll-loop.h"
52 #include "simap.h"
53 #include "smap.h"
54 #include "timer.h"
55 #include "tunnel.h"
56 #include "unaligned.h"
57 #include "unixctl.h"
58 #include "vlan-bitmap.h"
59 #include "vlog.h"
60
61 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
62
63 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
64 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_xlate);
65 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
66 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
67 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
68 COVERAGE_DEFINE(facet_suppress);
69 COVERAGE_DEFINE(subfacet_install_fail);
70
71 /* Maximum depth of flow table recursion (due to resubmit actions) in a
72  * flow translation. */
73 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 64
74
75 /* Number of implemented OpenFlow tables. */
76 enum { N_TABLES = 255 };
77 enum { TBL_INTERNAL = N_TABLES - 1 };    /* Used for internal hidden rules. */
78 BUILD_ASSERT_DECL(N_TABLES >= 2 && N_TABLES <= 255);
79
80 struct ofport_dpif;
81 struct ofproto_dpif;
82 struct flow_miss;
83 struct facet;
84
85 struct rule_dpif {
86     struct rule up;
87
88     /* These statistics:
89      *
90      *   - Do include packets and bytes from facets that have been deleted or
91      *     whose own statistics have been folded into the rule.
92      *
93      *   - Do include packets and bytes sent "by hand" that were accounted to
94      *     the rule without any facet being involved (this is a rare corner
95      *     case in rule_execute()).
96      *
97      *   - Do not include packet or bytes that can be obtained from any facet's
98      *     packet_count or byte_count member or that can be obtained from the
99      *     datapath by, e.g., dpif_flow_get() for any subfacet.
100      */
101     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
102     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
103
104     tag_type tag;                /* Caches rule_calculate_tag() result. */
105
106     struct list facets;          /* List of "struct facet"s. */
107 };
108
109 static struct rule_dpif *rule_dpif_cast(const struct rule *rule)
110 {
111     return rule ? CONTAINER_OF(rule, struct rule_dpif, up) : NULL;
112 }
113
114 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
115                                           const struct flow *,
116                                           struct flow_wildcards *wc);
117 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup__(struct ofproto_dpif *,
118                                             const struct flow *,
119                                             struct flow_wildcards *wc,
120                                             uint8_t table);
121 static struct rule_dpif *rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto,
122                                              const struct flow *flow);
123
124 static void rule_get_stats(struct rule *, uint64_t *packets, uint64_t *bytes);
125 static void rule_credit_stats(struct rule_dpif *,
126                               const struct dpif_flow_stats *);
127 static tag_type rule_calculate_tag(const struct flow *,
128                                    const struct minimask *, uint32_t basis);
129 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
130
131 #define MAX_MIRRORS 32
132 typedef uint32_t mirror_mask_t;
133 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
134 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
135 struct ofmirror {
136     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
137     size_t idx;                 /* In ofproto's "mirrors" array. */
138     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
139     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
140
141     /* Selection criteria. */
142     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
143     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
144     unsigned long *vlans;       /* Bitmap of chosen VLANs, NULL selects all. */
145
146     /* Output (exactly one of out == NULL and out_vlan == -1 is true). */
147     struct ofbundle *out;       /* Output port or NULL. */
148     int out_vlan;               /* Output VLAN or -1. */
149     mirror_mask_t dup_mirrors;  /* Bitmap of mirrors with the same output. */
150
151     /* Counters. */
152     int64_t packet_count;       /* Number of packets sent. */
153     int64_t byte_count;         /* Number of bytes sent. */
154 };
155
156 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
157 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
158                                 mirror_mask_t mirrors,
159                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
160
161 struct ofbundle {
162     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "bundles" hmap. */
163     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
164     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
165     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
166
167     /* Configuration. */
168     struct list ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
169     enum port_vlan_mode vlan_mode; /* VLAN mode */
170     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
171     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1.
172                                  * NULL if all VLANs are trunked. */
173     struct lacp *lacp;          /* LACP if LACP is enabled, otherwise NULL. */
174     struct bond *bond;          /* Nonnull iff more than one port. */
175     bool use_priority_tags;     /* Use 802.1p tag for frames in VLAN 0? */
176
177     /* Status. */
178     bool floodable;          /* True if no port has OFPUTIL_PC_NO_FLOOD set. */
179
180     /* Port mirroring info. */
181     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
182     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
183     mirror_mask_t mirror_out;   /* Mirrors that output to this bundle. */
184 };
185
186 static void bundle_remove(struct ofport *);
187 static void bundle_update(struct ofbundle *);
188 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
189 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
190 static void bundle_run(struct ofbundle *);
191 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
192 static struct ofbundle *lookup_input_bundle(const struct ofproto_dpif *,
193                                             uint16_t in_port, bool warn,
194                                             struct ofport_dpif **in_ofportp);
195
196 /* A controller may use OFPP_NONE as the ingress port to indicate that
197  * it did not arrive on a "real" port.  'ofpp_none_bundle' exists for
198  * when an input bundle is needed for validation (e.g., mirroring or
199  * OFPP_NORMAL processing).  It is not connected to an 'ofproto' or have
200  * any 'port' structs, so care must be taken when dealing with it. */
201 static struct ofbundle ofpp_none_bundle = {
202     .name      = "OFPP_NONE",
203     .vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK
204 };
205
206 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
207 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
208 static int set_stp_port(struct ofport *,
209                         const struct ofproto_port_stp_settings *);
210
211 static bool ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *, uint16_t vlan);
212
213 struct xlate_ctx;
214
215 /* Initial values of fields of the packet that may be changed during
216  * flow processing and needed later. */
217 struct initial_vals {
218    /* This is the value of vlan_tci in the packet as actually received from
219     * dpif.  This is the same as the facet's flow.vlan_tci unless the packet
220     * was received via a VLAN splinter.  In that case, this value is 0
221     * (because the packet as actually received from the dpif had no 802.1Q
222     * tag) but the facet's flow.vlan_tci is set to the VLAN that the splinter
223     * represents.
224     *
225     * This member should be removed when the VLAN splinters feature is no
226     * longer needed. */
227     ovs_be16 vlan_tci;
228
229     /* If received on a tunnel, the IP TOS value of the tunnel. */
230     uint8_t tunnel_ip_tos;
231 };
232
233 struct xlate_out {
234     /* Wildcards relevant in translation.  Any fields that were used to
235      * calculate the action must be set for caching and kernel
236      * wildcarding to work.  For example, if the flow lookup involved
237      * performing the "normal" action on IPv4 and ARP packets, 'wc'
238      * would have the 'in_port' (always set), 'dl_type' (flow match),
239      * 'vlan_tci' (normal action), and 'dl_dst' (normal action) fields
240      * set. */
241     struct flow_wildcards wc;
242
243     tag_type tags;              /* Tags associated with actions. */
244     enum slow_path_reason slow; /* 0 if fast path may be used. */
245     bool has_learn;             /* Actions include NXAST_LEARN? */
246     bool has_normal;            /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
247     bool has_fin_timeout;       /* Actions include NXAST_FIN_TIMEOUT? */
248     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
249     mirror_mask_t mirrors;      /* Bitmap of associated mirrors. */
250
251     uint64_t odp_actions_stub[256 / 8];
252     struct ofpbuf odp_actions;
253 };
254
255 struct xlate_in {
256     struct ofproto_dpif *ofproto;
257
258     /* Flow to which the OpenFlow actions apply.  xlate_actions() will modify
259      * this flow when actions change header fields. */
260     struct flow flow;
261
262     struct initial_vals initial_vals;
263
264     /* The packet corresponding to 'flow', or a null pointer if we are
265      * revalidating without a packet to refer to. */
266     const struct ofpbuf *packet;
267
268     /* Should OFPP_NORMAL update the MAC learning table?  Should "learn"
269      * actions update the flow table?
270      *
271      * We want to update these tables if we are actually processing a packet,
272      * or if we are accounting for packets that the datapath has processed, but
273      * not if we are just revalidating. */
274     bool may_learn;
275
276     /* The rule initiating translation or NULL. */
277     struct rule_dpif *rule;
278
279     /* The actions to translate.  If 'rule' is not NULL, these may be NULL. */
280     const struct ofpact *ofpacts;
281     size_t ofpacts_len;
282
283     /* Union of the set of TCP flags seen so far in this flow.  (Used only by
284      * NXAST_FIN_TIMEOUT.  Set to zero to avoid updating updating rules'
285      * timeouts.) */
286     uint8_t tcp_flags;
287
288     /* If nonnull, flow translation calls this function just before executing a
289      * resubmit or OFPP_TABLE action.  In addition, disables logging of traces
290      * when the recursion depth is exceeded.
291      *
292      * 'rule' is the rule being submitted into.  It will be null if the
293      * resubmit or OFPP_TABLE action didn't find a matching rule.
294      *
295      * This is normally null so the client has to set it manually after
296      * calling xlate_in_init(). */
297     void (*resubmit_hook)(struct xlate_ctx *, struct rule_dpif *rule);
298
299     /* If nonnull, flow translation calls this function to report some
300      * significant decision, e.g. to explain why OFPP_NORMAL translation
301      * dropped a packet. */
302     void (*report_hook)(struct xlate_ctx *, const char *s);
303
304     /* If nonnull, flow translation credits the specified statistics to each
305      * rule reached through a resubmit or OFPP_TABLE action.
306      *
307      * This is normally null so the client has to set it manually after
308      * calling xlate_in_init(). */
309     const struct dpif_flow_stats *resubmit_stats;
310 };
311
312 /* Context used by xlate_actions() and its callees. */
313 struct xlate_ctx {
314     struct xlate_in *xin;
315     struct xlate_out *xout;
316
317     struct ofproto_dpif *ofproto;
318
319     /* Flow at the last commit. */
320     struct flow base_flow;
321
322     /* Stack for the push and pop actions.  Each stack element is of type
323      * "union mf_subvalue". */
324     union mf_subvalue init_stack[1024 / sizeof(union mf_subvalue)];
325     struct ofpbuf stack;
326
327     /* The rule that we are currently translating, or NULL. */
328     struct rule_dpif *rule;
329
330     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
331     bool max_resubmit_trigger;  /* Recursed too deeply during translation. */
332     uint32_t orig_skb_priority; /* Priority when packet arrived. */
333     uint8_t table_id;           /* OpenFlow table ID where flow was found. */
334     uint32_t sflow_n_outputs;   /* Number of output ports. */
335     uint32_t sflow_odp_port;    /* Output port for composing sFlow action. */
336     uint16_t user_cookie_offset;/* Used for user_action_cookie fixup. */
337     bool exit;                  /* No further actions should be processed. */
338 };
339
340 static void xlate_in_init(struct xlate_in *, struct ofproto_dpif *,
341                           const struct flow *, const struct initial_vals *,
342                           struct rule_dpif *, uint8_t tcp_flags,
343                           const struct ofpbuf *);
344
345 static void xlate_out_uninit(struct xlate_out *);
346
347 static void xlate_actions(struct xlate_in *, struct xlate_out *);
348
349 static void xlate_actions_for_side_effects(struct xlate_in *);
350
351 static void xlate_table_action(struct xlate_ctx *, uint16_t in_port,
352                                uint8_t table_id, bool may_packet_in);
353
354 static size_t put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *,
355                                    struct ofpbuf *odp_actions,
356                                    const struct flow *,
357                                    const union user_action_cookie *,
358                                    const size_t);
359
360 static void compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
361                               enum slow_path_reason,
362                               uint64_t *stub, size_t stub_size,
363                               const struct nlattr **actionsp,
364                               size_t *actions_lenp);
365
366 static void xlate_report(struct xlate_ctx *ctx, const char *s);
367
368 static void xlate_out_copy(struct xlate_out *dst, const struct xlate_out *src);
369
370 /* A subfacet (see "struct subfacet" below) has three possible installation
371  * states:
372  *
373  *   - SF_NOT_INSTALLED: Not installed in the datapath.  This will only be the
374  *     case just after the subfacet is created, just before the subfacet is
375  *     destroyed, or if the datapath returns an error when we try to install a
376  *     subfacet.
377  *
378  *   - SF_FAST_PATH: The subfacet's actions are installed in the datapath.
379  *
380  *   - SF_SLOW_PATH: An action that sends every packet for the subfacet through
381  *     ofproto_dpif is installed in the datapath.
382  */
383 enum subfacet_path {
384     SF_NOT_INSTALLED,           /* No datapath flow for this subfacet. */
385     SF_FAST_PATH,               /* Full actions are installed. */
386     SF_SLOW_PATH,               /* Send-to-userspace action is installed. */
387 };
388
389 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
390  *
391  * See also the large comment on struct facet. */
392 struct subfacet {
393     /* Owners. */
394     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
395     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
396     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
397
398     enum odp_key_fitness key_fitness;
399     struct nlattr *key;
400     int key_len;
401
402     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
403     long long int created;      /* Time created. */
404
405     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
406     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
407
408     enum subfacet_path path;    /* Installed in datapath? */
409
410     /* Datapath port the packet arrived on.  This is needed to remove
411      * flows for ports that are no longer part of the bridge.  Since the
412      * flow definition only has the OpenFlow port number and the port is
413      * no longer part of the bridge, we can't determine the datapath port
414      * number needed to delete the flow from the datapath. */
415     uint32_t odp_in_port;
416 };
417
418 #define SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH 50
419
420 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, struct flow_miss *miss,
421                                         long long int now);
422 static struct subfacet *subfacet_find(struct ofproto_dpif *,
423                                       const struct nlattr *key, size_t key_len,
424                                       uint32_t key_hash);
425 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
426 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
427 static void subfacet_destroy_batch(struct ofproto_dpif *,
428                                    struct subfacet **, int n);
429 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
430                                     struct dpif_flow_stats *);
431 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
432                                   const struct dpif_flow_stats *);
433 static int subfacet_install(struct subfacet *,
434                             const struct ofpbuf *odp_actions,
435                             struct dpif_flow_stats *);
436 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
437
438 /* A unique, non-overlapping instantiation of an OpenFlow flow.
439  *
440  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
441  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.
442  * While the facet is created based on an exact-match flow, it is stored
443  * within the ofproto based on the wildcards that could be expressed
444  * based on the flow table and other configuration.  (See the 'wc'
445  * description in "struct xlate_out" for more details.)
446  *
447  * Each subfacet tracks the datapath's idea of the flow equivalent to
448  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and
449  * Open vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there
450  * is exactly one subfacet per facet.  If the dpif implementation
451  * supports more-specific flow matching than userspace, however, a facet
452  * can have more than one subfacet.  Examples include the dpif
453  * implementation not supporting the same wildcards as userspace or some
454  * distinction in flow that userspace simply doesn't understand.
455  *
456  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at
457  * least one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
458 struct facet {
459     /* Owners. */
460     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
461     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
462     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
463
464     /* Owned data. */
465     struct list subfacets;
466     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
467
468     /* Key. */
469     struct flow flow;           /* Flow of the creating subfacet. */
470     struct cls_rule cr;         /* In 'ofproto_dpif's facets classifier. */
471
472     /* These statistics:
473      *
474      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
475      *     dpif_execute().
476      *
477      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
478      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
479      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
480      *
481      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
482      *     datapath for any existing subfacet.
483      */
484     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
485     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
486
487     /* Resubmit statistics. */
488     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
489     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
490     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
491
492     /* Accounting. */
493     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
494     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
495     uint8_t tcp_flags;           /* TCP flags seen for this 'rule'. */
496
497     struct xlate_out xout;
498
499     /* Initial values of the packet that may be needed later. */
500     struct initial_vals initial_vals;
501
502     /* Storage for a single subfacet, to reduce malloc() time and space
503      * overhead.  (A facet always has at least one subfacet and in the common
504      * case has exactly one subfacet.  However, 'one_subfacet' may not
505      * always be valid, since it could have been removed after newer
506      * subfacets were pushed onto the 'subfacets' list.) */
507     struct subfacet one_subfacet;
508
509     long long int learn_rl;      /* Rate limiter for facet_learn(). */
510 };
511
512 static struct facet *facet_create(const struct flow_miss *, struct rule_dpif *,
513                                   struct xlate_out *,
514                                   struct dpif_flow_stats *);
515 static void facet_remove(struct facet *);
516 static void facet_free(struct facet *);
517
518 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *, const struct flow *);
519 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
520                                         const struct flow *);
521 static bool facet_revalidate(struct facet *);
522 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
523
524 static void facet_flush_stats(struct facet *);
525
526 static void facet_reset_counters(struct facet *);
527 static void facet_push_stats(struct facet *, bool may_learn);
528 static void facet_learn(struct facet *);
529 static void facet_account(struct facet *);
530 static void push_all_stats(void);
531
532 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
533
534 struct ofport_dpif {
535     struct hmap_node odp_port_node; /* In dpif_backer's "odp_to_ofport_map". */
536     struct ofport up;
537
538     uint32_t odp_port;
539     struct ofbundle *bundle;    /* Bundle that contains this port, if any. */
540     struct list bundle_node;    /* In struct ofbundle's "ports" list. */
541     struct cfm *cfm;            /* Connectivity Fault Management, if any. */
542     tag_type tag;               /* Tag associated with this port. */
543     bool may_enable;            /* May be enabled in bonds. */
544     long long int carrier_seq;  /* Carrier status changes. */
545     struct tnl_port *tnl_port;  /* Tunnel handle, or null. */
546
547     /* Spanning tree. */
548     struct stp_port *stp_port;  /* Spanning Tree Protocol, if any. */
549     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_DISABLED if STP not in use. */
550     long long int stp_state_entered;
551
552     struct hmap priorities;     /* Map of attached 'priority_to_dscp's. */
553
554     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
555      *
556      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
557      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
558      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
559      * widespread use, we will delete these interfaces. */
560     uint16_t realdev_ofp_port;
561     int vlandev_vid;
562 };
563
564 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
565  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
566  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
567 struct priority_to_dscp {
568     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
569     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
570
571     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
572 };
573
574 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
575  *
576  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
577  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
578  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
579  * widespread use, we will delete these interfaces. */
580 struct vlan_splinter {
581     struct hmap_node realdev_vid_node;
582     struct hmap_node vlandev_node;
583     uint16_t realdev_ofp_port;
584     uint16_t vlandev_ofp_port;
585     int vid;
586 };
587
588 static uint16_t vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *,
589                                        uint16_t realdev_ofp_port,
590                                        ovs_be16 vlan_tci);
591 static bool vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *, struct flow *);
592 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
593 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
594
595 static uint32_t ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *,
596                                      uint16_t ofp_port);
597 static uint16_t odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
598                                      uint32_t odp_port);
599
600 static struct ofport_dpif *
601 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
602 {
603     ovs_assert(ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
604     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
605 }
606
607 static void port_run(struct ofport_dpif *);
608 static void port_run_fast(struct ofport_dpif *);
609 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
610 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
611 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
612 static void run_fast_rl(void);
613
614 struct dpif_completion {
615     struct list list_node;
616     struct ofoperation *op;
617 };
618
619 /* Extra information about a classifier table.
620  * Currently used just for optimized flow revalidation. */
621 struct table_dpif {
622     /* If either of these is nonnull, then this table has a form that allows
623      * flows to be tagged to avoid revalidating most flows for the most common
624      * kinds of flow table changes. */
625     struct cls_table *catchall_table; /* Table that wildcards all fields. */
626     struct cls_table *other_table;    /* Table with any other wildcard set. */
627     uint32_t basis;                   /* Keeps each table's tags separate. */
628 };
629
630 /* Reasons that we might need to revalidate every facet, and corresponding
631  * coverage counters.
632  *
633  * A value of 0 means that there is no need to revalidate.
634  *
635  * It would be nice to have some cleaner way to integrate with coverage
636  * counters, but with only a few reasons I guess this is good enough for
637  * now. */
638 enum revalidate_reason {
639     REV_RECONFIGURE = 1,       /* Switch configuration changed. */
640     REV_STP,                   /* Spanning tree protocol port status change. */
641     REV_PORT_TOGGLED,          /* Port enabled or disabled by CFM, LACP, ...*/
642     REV_FLOW_TABLE,            /* Flow table changed. */
643     REV_INCONSISTENCY          /* Facet self-check failed. */
644 };
645 COVERAGE_DEFINE(rev_reconfigure);
646 COVERAGE_DEFINE(rev_stp);
647 COVERAGE_DEFINE(rev_port_toggled);
648 COVERAGE_DEFINE(rev_flow_table);
649 COVERAGE_DEFINE(rev_inconsistency);
650
651 /* Drop keys are odp flow keys which have drop flows installed in the kernel.
652  * These are datapath flows which have no associated ofproto, if they did we
653  * would use facets. */
654 struct drop_key {
655     struct hmap_node hmap_node;
656     struct nlattr *key;
657     size_t key_len;
658 };
659
660 /* All datapaths of a given type share a single dpif backer instance. */
661 struct dpif_backer {
662     char *type;
663     int refcount;
664     struct dpif *dpif;
665     struct timer next_expiration;
666     struct hmap odp_to_ofport_map; /* ODP port to ofport mapping. */
667
668     struct simap tnl_backers;      /* Set of dpif ports backing tunnels. */
669
670     /* Facet revalidation flags applying to facets which use this backer. */
671     enum revalidate_reason need_revalidate; /* Revalidate every facet. */
672     struct tag_set revalidate_set; /* Revalidate only matching facets. */
673
674     struct hmap drop_keys; /* Set of dropped odp keys. */
675     bool recv_set_enable; /* Enables or disables receiving packets. */
676 };
677
678 /* All existing ofproto_backer instances, indexed by ofproto->up.type. */
679 static struct shash all_dpif_backers = SHASH_INITIALIZER(&all_dpif_backers);
680
681 static void drop_key_clear(struct dpif_backer *);
682 static struct ofport_dpif *
683 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *, uint32_t odp_port);
684
685 static void dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto,
686                                         uint64_t delta);
687 struct avg_subfacet_rates {
688     double add_rate;     /* Moving average of new flows created per minute. */
689     double del_rate;     /* Moving average of flows deleted per minute. */
690 };
691 static void show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
692                           const struct avg_subfacet_rates *rates);
693 static void exp_mavg(double *avg, int base, double new);
694
695 struct ofproto_dpif {
696     struct hmap_node all_ofproto_dpifs_node; /* In 'all_ofproto_dpifs'. */
697     struct ofproto up;
698     struct dpif_backer *backer;
699
700     /* Special OpenFlow rules. */
701     struct rule_dpif *miss_rule; /* Sends flow table misses to controller. */
702     struct rule_dpif *no_packet_in_rule; /* Drops flow table misses. */
703     struct rule_dpif *drop_frags_rule; /* Used in OFPC_FRAG_DROP mode. */
704
705     /* Bridging. */
706     struct netflow *netflow;
707     struct dpif_sflow *sflow;
708     struct dpif_ipfix *ipfix;
709     struct hmap bundles;        /* Contains "struct ofbundle"s. */
710     struct mac_learning *ml;
711     struct ofmirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
712     bool has_mirrors;
713     bool has_bonded_bundles;
714
715     /* Facets. */
716     struct classifier facets;     /* Contains 'struct facet's. */
717     struct hmap subfacets;
718     struct governor *governor;
719     long long int consistency_rl;
720
721     /* Revalidation. */
722     struct table_dpif tables[N_TABLES];
723
724     /* Support for debugging async flow mods. */
725     struct list completions;
726
727     bool has_bundle_action; /* True when the first bundle action appears. */
728     struct netdev_stats stats; /* To account packets generated and consumed in
729                                 * userspace. */
730
731     /* Spanning tree. */
732     struct stp *stp;
733     long long int stp_last_tick;
734
735     /* VLAN splinters. */
736     struct hmap realdev_vid_map; /* (realdev,vid) -> vlandev. */
737     struct hmap vlandev_map;     /* vlandev -> (realdev,vid). */
738
739     /* Ports. */
740     struct sset ports;             /* Set of standard port names. */
741     struct sset ghost_ports;       /* Ports with no datapath port. */
742     struct sset port_poll_set;     /* Queued names for port_poll() reply. */
743     int port_poll_errno;           /* Last errno for port_poll() reply. */
744
745     /* Per ofproto's dpif stats. */
746     uint64_t n_hit;
747     uint64_t n_missed;
748
749     /* Subfacet statistics.
750      *
751      * These keep track of the total number of subfacets added and deleted and
752      * flow life span.  They are useful for computing the flow rates stats
753      * exposed via "ovs-appctl dpif/show".  The goal is to learn about
754      * traffic patterns in ways that we can use later to improve Open vSwitch
755      * performance in new situations.  */
756     long long int created;         /* Time when it is created. */
757     unsigned int max_n_subfacet;   /* Maximum number of flows */
758
759     /* The average number of subfacets... */
760     struct avg_subfacet_rates hourly; /* ...over the last hour. */
761     struct avg_subfacet_rates daily;  /* ...over the last day. */
762     long long int last_minute;        /* Last time 'hourly' was updated. */
763
764     /* Number of subfacets added or deleted since 'last_minute'. */
765     unsigned int subfacet_add_count;
766     unsigned int subfacet_del_count;
767
768     /* Number of subfacets added or deleted from 'created' to 'last_minute.' */
769     unsigned long long int total_subfacet_add_count;
770     unsigned long long int total_subfacet_del_count;
771
772     /* Sum of the number of milliseconds that each subfacet existed,
773      * over the subfacets that have been added and then later deleted. */
774     unsigned long long int total_subfacet_life_span;
775
776     /* Incremented by the number of currently existing subfacets, each
777      * time we pull statistics from the kernel. */
778     unsigned long long int total_subfacet_count;
779
780     /* Number of times we pull statistics from the kernel. */
781     unsigned long long int n_update_stats;
782 };
783 static unsigned long long int avg_subfacet_life_span(
784                                         const struct ofproto_dpif *);
785 static double avg_subfacet_count(const struct ofproto_dpif *ofproto);
786 static void update_moving_averages(struct ofproto_dpif *ofproto);
787 static void dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto,
788                                         uint64_t delta);
789 static void update_max_subfacet_count(struct ofproto_dpif *ofproto);
790
791 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
792  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
793 static bool clogged;
794
795 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
796 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
797
798 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
799
800 static struct ofproto_dpif *
801 ofproto_dpif_cast(const struct ofproto *ofproto)
802 {
803     ovs_assert(ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
804     return CONTAINER_OF(ofproto, struct ofproto_dpif, up);
805 }
806
807 static struct ofport_dpif *get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
808                                         uint16_t ofp_port);
809 static struct ofport_dpif *get_odp_port(const struct ofproto_dpif *,
810                                         uint32_t odp_port);
811 static void ofproto_trace(struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
812                           const struct ofpbuf *,
813                           const struct initial_vals *, struct ds *);
814
815 /* Packet processing. */
816 static void update_learning_table(struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
817                                   struct flow_wildcards *, int vlan,
818                                   struct ofbundle *);
819 /* Upcalls. */
820 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
821 static int handle_upcalls(struct dpif_backer *, unsigned int max_batch);
822
823 /* Flow expiration. */
824 static int expire(struct dpif_backer *);
825
826 /* NetFlow. */
827 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
828
829 /* Utilities. */
830 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
831 static size_t compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *,
832                                    struct ofpbuf *odp_actions,
833                                    const struct flow *, uint32_t odp_port);
834 static void compose_ipfix_action(const struct ofproto_dpif *,
835                                  struct ofpbuf *odp_actions,
836                                  const struct flow *);
837 static void add_mirror_actions(struct xlate_ctx *ctx,
838                                const struct flow *flow);
839 /* Global variables. */
840 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
841
842 /* Initial mappings of port to bridge mappings. */
843 static struct shash init_ofp_ports = SHASH_INITIALIZER(&init_ofp_ports);
844 \f
845 /* Factory functions. */
846
847 static void
848 init(const struct shash *iface_hints)
849 {
850     struct shash_node *node;
851
852     /* Make a local copy, since we don't own 'iface_hints' elements. */
853     SHASH_FOR_EACH(node, iface_hints) {
854         const struct iface_hint *orig_hint = node->data;
855         struct iface_hint *new_hint = xmalloc(sizeof *new_hint);
856
857         new_hint->br_name = xstrdup(orig_hint->br_name);
858         new_hint->br_type = xstrdup(orig_hint->br_type);
859         new_hint->ofp_port = orig_hint->ofp_port;
860
861         shash_add(&init_ofp_ports, node->name, new_hint);
862     }
863 }
864
865 static void
866 enumerate_types(struct sset *types)
867 {
868     dp_enumerate_types(types);
869 }
870
871 static int
872 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
873 {
874     struct ofproto_dpif *ofproto;
875
876     sset_clear(names);
877     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
878         if (strcmp(type, ofproto->up.type)) {
879             continue;
880         }
881         sset_add(names, ofproto->up.name);
882     }
883
884     return 0;
885 }
886
887 static int
888 del(const char *type, const char *name)
889 {
890     struct dpif *dpif;
891     int error;
892
893     error = dpif_open(name, type, &dpif);
894     if (!error) {
895         error = dpif_delete(dpif);
896         dpif_close(dpif);
897     }
898     return error;
899 }
900 \f
901 static const char *
902 port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
903 {
904     return dpif_port_open_type(datapath_type, port_type);
905 }
906
907 /* Type functions. */
908
909 static struct ofproto_dpif *
910 lookup_ofproto_dpif_by_port_name(const char *name)
911 {
912     struct ofproto_dpif *ofproto;
913
914     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
915         if (sset_contains(&ofproto->ports, name)) {
916             return ofproto;
917         }
918     }
919
920     return NULL;
921 }
922
923 static int
924 type_run(const char *type)
925 {
926     static long long int push_timer = LLONG_MIN;
927     struct dpif_backer *backer;
928     char *devname;
929     int error;
930
931     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
932     if (!backer) {
933         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
934          * created on demand. */
935         return 0;
936     }
937
938     dpif_run(backer->dpif);
939
940     /* The most natural place to push facet statistics is when they're pulled
941      * from the datapath.  However, when there are many flows in the datapath,
942      * this expensive operation can occur so frequently, that it reduces our
943      * ability to quickly set up flows.  To reduce the cost, we push statistics
944      * here instead. */
945     if (time_msec() > push_timer) {
946         push_timer = time_msec() + 2000;
947         push_all_stats();
948     }
949
950     /* If vswitchd started with other_config:flow_restore_wait set as "true",
951      * and the configuration has now changed to "false", enable receiving
952      * packets from the datapath. */
953     if (!backer->recv_set_enable && !ofproto_get_flow_restore_wait()) {
954         backer->recv_set_enable = true;
955
956         error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
957         if (error) {
958             VLOG_ERR("Failed to enable receiving packets in dpif.");
959             return error;
960         }
961         dpif_flow_flush(backer->dpif);
962         backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
963     }
964
965     if (backer->need_revalidate
966         || !tag_set_is_empty(&backer->revalidate_set)) {
967         struct tag_set revalidate_set = backer->revalidate_set;
968         bool need_revalidate = backer->need_revalidate;
969         struct ofproto_dpif *ofproto;
970         struct simap_node *node;
971         struct simap tmp_backers;
972
973         /* Handle tunnel garbage collection. */
974         simap_init(&tmp_backers);
975         simap_swap(&backer->tnl_backers, &tmp_backers);
976
977         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
978             struct ofport_dpif *iter;
979
980             if (backer != ofproto->backer) {
981                 continue;
982             }
983
984             HMAP_FOR_EACH (iter, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
985                 const char *dp_port;
986
987                 if (!iter->tnl_port) {
988                     continue;
989                 }
990
991                 dp_port = netdev_vport_get_dpif_port(iter->up.netdev);
992                 node = simap_find(&tmp_backers, dp_port);
993                 if (node) {
994                     simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, node->data);
995                     simap_delete(&tmp_backers, node);
996                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
997                 } else {
998                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
999                     if (!node) {
1000                         uint32_t odp_port = UINT32_MAX;
1001
1002                         if (!dpif_port_add(backer->dpif, iter->up.netdev,
1003                                            &odp_port)) {
1004                             simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, odp_port);
1005                             node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
1006                         }
1007                     }
1008                 }
1009
1010                 iter->odp_port = node ? node->data : OVSP_NONE;
1011                 if (tnl_port_reconfigure(&iter->up, iter->odp_port,
1012                                          &iter->tnl_port)) {
1013                     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1014                 }
1015             }
1016         }
1017
1018         SIMAP_FOR_EACH (node, &tmp_backers) {
1019             dpif_port_del(backer->dpif, node->data);
1020         }
1021         simap_destroy(&tmp_backers);
1022
1023         switch (backer->need_revalidate) {
1024         case REV_RECONFIGURE:   COVERAGE_INC(rev_reconfigure);   break;
1025         case REV_STP:           COVERAGE_INC(rev_stp);           break;
1026         case REV_PORT_TOGGLED:  COVERAGE_INC(rev_port_toggled);  break;
1027         case REV_FLOW_TABLE:    COVERAGE_INC(rev_flow_table);    break;
1028         case REV_INCONSISTENCY: COVERAGE_INC(rev_inconsistency); break;
1029         }
1030
1031         if (backer->need_revalidate) {
1032             /* Clear the drop_keys in case we should now be accepting some
1033              * formerly dropped flows. */
1034             drop_key_clear(backer);
1035         }
1036
1037         /* Clear the revalidation flags. */
1038         tag_set_init(&backer->revalidate_set);
1039         backer->need_revalidate = 0;
1040
1041         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1042             struct facet *facet, *next;
1043             struct cls_cursor cursor;
1044
1045             if (ofproto->backer != backer) {
1046                 continue;
1047             }
1048
1049             cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
1050             CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (facet, next, cr, &cursor) {
1051                 if (need_revalidate
1052                     || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->xout.tags)) {
1053                     facet_revalidate(facet);
1054                     run_fast_rl();
1055                 }
1056             }
1057         }
1058     }
1059
1060     if (!backer->recv_set_enable) {
1061         /* Wake up before a max of 1000ms. */
1062         timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
1063     } else if (timer_expired(&backer->next_expiration)) {
1064         int delay = expire(backer);
1065         timer_set_duration(&backer->next_expiration, delay);
1066     }
1067
1068     /* Check for port changes in the dpif. */
1069     while ((error = dpif_port_poll(backer->dpif, &devname)) == 0) {
1070         struct ofproto_dpif *ofproto;
1071         struct dpif_port port;
1072
1073         /* Don't report on the datapath's device. */
1074         if (!strcmp(devname, dpif_base_name(backer->dpif))) {
1075             goto next;
1076         }
1077
1078         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
1079                        &all_ofproto_dpifs) {
1080             if (simap_contains(&ofproto->backer->tnl_backers, devname)) {
1081                 goto next;
1082             }
1083         }
1084
1085         ofproto = lookup_ofproto_dpif_by_port_name(devname);
1086         if (dpif_port_query_by_name(backer->dpif, devname, &port)) {
1087             /* The port was removed.  If we know the datapath,
1088              * report it through poll_set().  If we don't, it may be
1089              * notifying us of a removal we initiated, so ignore it.
1090              * If there's a pending ENOBUFS, let it stand, since
1091              * everything will be reevaluated. */
1092             if (ofproto && ofproto->port_poll_errno != ENOBUFS) {
1093                 sset_add(&ofproto->port_poll_set, devname);
1094                 ofproto->port_poll_errno = 0;
1095             }
1096         } else if (!ofproto) {
1097             /* The port was added, but we don't know with which
1098              * ofproto we should associate it.  Delete it. */
1099             dpif_port_del(backer->dpif, port.port_no);
1100         }
1101         dpif_port_destroy(&port);
1102
1103     next:
1104         free(devname);
1105     }
1106
1107     if (error != EAGAIN) {
1108         struct ofproto_dpif *ofproto;
1109
1110         /* There was some sort of error, so propagate it to all
1111          * ofprotos that use this backer. */
1112         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
1113                        &all_ofproto_dpifs) {
1114             if (ofproto->backer == backer) {
1115                 sset_clear(&ofproto->port_poll_set);
1116                 ofproto->port_poll_errno = error;
1117             }
1118         }
1119     }
1120
1121     return 0;
1122 }
1123
1124 static int
1125 dpif_backer_run_fast(struct dpif_backer *backer, int max_batch)
1126 {
1127     unsigned int work;
1128
1129     /* If recv_set_enable is false, we should not handle upcalls. */
1130     if (!backer->recv_set_enable) {
1131         return 0;
1132     }
1133
1134     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
1135      * or until we do a fixed total amount of work.
1136      *
1137      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
1138      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
1139      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
1140      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
1141      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
1142      * presumably for real traffic as well. */
1143     work = 0;
1144     while (work < max_batch) {
1145         int retval = handle_upcalls(backer, max_batch - work);
1146         if (retval <= 0) {
1147             return -retval;
1148         }
1149         work += retval;
1150     }
1151
1152     return 0;
1153 }
1154
1155 static int
1156 type_run_fast(const char *type)
1157 {
1158     struct dpif_backer *backer;
1159
1160     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1161     if (!backer) {
1162         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
1163          * created on demand. */
1164         return 0;
1165     }
1166
1167     return dpif_backer_run_fast(backer, FLOW_MISS_MAX_BATCH);
1168 }
1169
1170 static void
1171 run_fast_rl(void)
1172 {
1173     static long long int port_rl = LLONG_MIN;
1174     static unsigned int backer_rl = 0;
1175
1176     if (time_msec() >= port_rl) {
1177         struct ofproto_dpif *ofproto;
1178         struct ofport_dpif *ofport;
1179
1180         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1181
1182             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1183                 port_run_fast(ofport);
1184             }
1185         }
1186         port_rl = time_msec() + 200;
1187     }
1188
1189     /* XXX: We have to be careful not to do too much work in this function.  If
1190      * we call dpif_backer_run_fast() too often, or with too large a batch,
1191      * performance improves signifcantly, but at a cost.  It's possible for the
1192      * number of flows in the datapath to increase without bound, and for poll
1193      * loops to take 10s of seconds.   The correct solution to this problem,
1194      * long term, is to separate flow miss handling into it's own thread so it
1195      * isn't affected by revalidations, and expirations.  Until then, this is
1196      * the best we can do. */
1197     if (++backer_rl >= 10) {
1198         struct shash_node *node;
1199
1200         backer_rl = 0;
1201         SHASH_FOR_EACH (node, &all_dpif_backers) {
1202             dpif_backer_run_fast(node->data, 1);
1203         }
1204     }
1205 }
1206
1207 static void
1208 type_wait(const char *type)
1209 {
1210     struct dpif_backer *backer;
1211
1212     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1213     if (!backer) {
1214         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
1215          * created on demand. */
1216         return;
1217     }
1218
1219     timer_wait(&backer->next_expiration);
1220 }
1221 \f
1222 /* Basic life-cycle. */
1223
1224 static int add_internal_flows(struct ofproto_dpif *);
1225
1226 static struct ofproto *
1227 alloc(void)
1228 {
1229     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
1230     return &ofproto->up;
1231 }
1232
1233 static void
1234 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
1235 {
1236     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1237     free(ofproto);
1238 }
1239
1240 static void
1241 close_dpif_backer(struct dpif_backer *backer)
1242 {
1243     struct shash_node *node;
1244
1245     ovs_assert(backer->refcount > 0);
1246
1247     if (--backer->refcount) {
1248         return;
1249     }
1250
1251     drop_key_clear(backer);
1252     hmap_destroy(&backer->drop_keys);
1253
1254     simap_destroy(&backer->tnl_backers);
1255     hmap_destroy(&backer->odp_to_ofport_map);
1256     node = shash_find(&all_dpif_backers, backer->type);
1257     free(backer->type);
1258     shash_delete(&all_dpif_backers, node);
1259     dpif_close(backer->dpif);
1260
1261     free(backer);
1262 }
1263
1264 /* Datapath port slated for removal from datapath. */
1265 struct odp_garbage {
1266     struct list list_node;
1267     uint32_t odp_port;
1268 };
1269
1270 static int
1271 open_dpif_backer(const char *type, struct dpif_backer **backerp)
1272 {
1273     struct dpif_backer *backer;
1274     struct dpif_port_dump port_dump;
1275     struct dpif_port port;
1276     struct shash_node *node;
1277     struct list garbage_list;
1278     struct odp_garbage *garbage, *next;
1279     struct sset names;
1280     char *backer_name;
1281     const char *name;
1282     int error;
1283
1284     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1285     if (backer) {
1286         backer->refcount++;
1287         *backerp = backer;
1288         return 0;
1289     }
1290
1291     backer_name = xasprintf("ovs-%s", type);
1292
1293     /* Remove any existing datapaths, since we assume we're the only
1294      * userspace controlling the datapath. */
1295     sset_init(&names);
1296     dp_enumerate_names(type, &names);
1297     SSET_FOR_EACH(name, &names) {
1298         struct dpif *old_dpif;
1299
1300         /* Don't remove our backer if it exists. */
1301         if (!strcmp(name, backer_name)) {
1302             continue;
1303         }
1304
1305         if (dpif_open(name, type, &old_dpif)) {
1306             VLOG_WARN("couldn't open old datapath %s to remove it", name);
1307         } else {
1308             dpif_delete(old_dpif);
1309             dpif_close(old_dpif);
1310         }
1311     }
1312     sset_destroy(&names);
1313
1314     backer = xmalloc(sizeof *backer);
1315
1316     error = dpif_create_and_open(backer_name, type, &backer->dpif);
1317     free(backer_name);
1318     if (error) {
1319         VLOG_ERR("failed to open datapath of type %s: %s", type,
1320                  strerror(error));
1321         free(backer);
1322         return error;
1323     }
1324
1325     backer->type = xstrdup(type);
1326     backer->refcount = 1;
1327     hmap_init(&backer->odp_to_ofport_map);
1328     hmap_init(&backer->drop_keys);
1329     timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
1330     backer->need_revalidate = 0;
1331     simap_init(&backer->tnl_backers);
1332     tag_set_init(&backer->revalidate_set);
1333     backer->recv_set_enable = !ofproto_get_flow_restore_wait();
1334     *backerp = backer;
1335
1336     if (backer->recv_set_enable) {
1337         dpif_flow_flush(backer->dpif);
1338     }
1339
1340     /* Loop through the ports already on the datapath and remove any
1341      * that we don't need anymore. */
1342     list_init(&garbage_list);
1343     dpif_port_dump_start(&port_dump, backer->dpif);
1344     while (dpif_port_dump_next(&port_dump, &port)) {
1345         node = shash_find(&init_ofp_ports, port.name);
1346         if (!node && strcmp(port.name, dpif_base_name(backer->dpif))) {
1347             garbage = xmalloc(sizeof *garbage);
1348             garbage->odp_port = port.port_no;
1349             list_push_front(&garbage_list, &garbage->list_node);
1350         }
1351     }
1352     dpif_port_dump_done(&port_dump);
1353
1354     LIST_FOR_EACH_SAFE (garbage, next, list_node, &garbage_list) {
1355         dpif_port_del(backer->dpif, garbage->odp_port);
1356         list_remove(&garbage->list_node);
1357         free(garbage);
1358     }
1359
1360     shash_add(&all_dpif_backers, type, backer);
1361
1362     error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
1363     if (error) {
1364         VLOG_ERR("failed to listen on datapath of type %s: %s",
1365                  type, strerror(error));
1366         close_dpif_backer(backer);
1367         return error;
1368     }
1369
1370     return error;
1371 }
1372
1373 static int
1374 construct(struct ofproto *ofproto_)
1375 {
1376     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1377     struct shash_node *node, *next;
1378     int max_ports;
1379     int error;
1380     int i;
1381
1382     error = open_dpif_backer(ofproto->up.type, &ofproto->backer);
1383     if (error) {
1384         return error;
1385     }
1386
1387     max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->backer->dpif);
1388     ofproto_init_max_ports(ofproto_, MIN(max_ports, OFPP_MAX));
1389
1390     ofproto->netflow = NULL;
1391     ofproto->sflow = NULL;
1392     ofproto->ipfix = NULL;
1393     ofproto->stp = NULL;
1394     hmap_init(&ofproto->bundles);
1395     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
1396     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1397         ofproto->mirrors[i] = NULL;
1398     }
1399     ofproto->has_bonded_bundles = false;
1400
1401     classifier_init(&ofproto->facets);
1402     hmap_init(&ofproto->subfacets);
1403     ofproto->governor = NULL;
1404     ofproto->consistency_rl = LLONG_MIN;
1405
1406     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
1407         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
1408
1409         table->catchall_table = NULL;
1410         table->other_table = NULL;
1411         table->basis = random_uint32();
1412     }
1413
1414     list_init(&ofproto->completions);
1415
1416     ofproto_dpif_unixctl_init();
1417
1418     ofproto->has_mirrors = false;
1419     ofproto->has_bundle_action = false;
1420
1421     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
1422     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
1423
1424     sset_init(&ofproto->ports);
1425     sset_init(&ofproto->ghost_ports);
1426     sset_init(&ofproto->port_poll_set);
1427     ofproto->port_poll_errno = 0;
1428
1429     SHASH_FOR_EACH_SAFE (node, next, &init_ofp_ports) {
1430         struct iface_hint *iface_hint = node->data;
1431
1432         if (!strcmp(iface_hint->br_name, ofproto->up.name)) {
1433             /* Check if the datapath already has this port. */
1434             if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, node->name)) {
1435                 sset_add(&ofproto->ports, node->name);
1436             }
1437
1438             free(iface_hint->br_name);
1439             free(iface_hint->br_type);
1440             free(iface_hint);
1441             shash_delete(&init_ofp_ports, node);
1442         }
1443     }
1444
1445     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
1446                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
1447     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
1448
1449     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
1450     error = add_internal_flows(ofproto);
1451     ofproto->up.tables[TBL_INTERNAL].flags = OFTABLE_HIDDEN | OFTABLE_READONLY;
1452
1453     ofproto->n_hit = 0;
1454     ofproto->n_missed = 0;
1455
1456     ofproto->max_n_subfacet = 0;
1457     ofproto->created = time_msec();
1458     ofproto->last_minute = ofproto->created;
1459     memset(&ofproto->hourly, 0, sizeof ofproto->hourly);
1460     memset(&ofproto->daily, 0, sizeof ofproto->daily);
1461     ofproto->subfacet_add_count = 0;
1462     ofproto->subfacet_del_count = 0;
1463     ofproto->total_subfacet_add_count = 0;
1464     ofproto->total_subfacet_del_count = 0;
1465     ofproto->total_subfacet_life_span = 0;
1466     ofproto->total_subfacet_count = 0;
1467     ofproto->n_update_stats = 0;
1468
1469     return error;
1470 }
1471
1472 static int
1473 add_internal_flow(struct ofproto_dpif *ofproto, int id,
1474                   const struct ofpbuf *ofpacts, struct rule_dpif **rulep)
1475 {
1476     struct ofputil_flow_mod fm;
1477     int error;
1478
1479     match_init_catchall(&fm.match);
1480     fm.priority = 0;
1481     match_set_reg(&fm.match, 0, id);
1482     fm.new_cookie = htonll(0);
1483     fm.cookie = htonll(0);
1484     fm.cookie_mask = htonll(0);
1485     fm.table_id = TBL_INTERNAL;
1486     fm.command = OFPFC_ADD;
1487     fm.idle_timeout = 0;
1488     fm.hard_timeout = 0;
1489     fm.buffer_id = 0;
1490     fm.out_port = 0;
1491     fm.flags = 0;
1492     fm.ofpacts = ofpacts->data;
1493     fm.ofpacts_len = ofpacts->size;
1494
1495     error = ofproto_flow_mod(&ofproto->up, &fm);
1496     if (error) {
1497         VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to add internal flow %d (%s)",
1498                     id, ofperr_to_string(error));
1499         return error;
1500     }
1501
1502     *rulep = rule_dpif_lookup__(ofproto, &fm.match.flow, NULL, TBL_INTERNAL);
1503     ovs_assert(*rulep != NULL);
1504
1505     return 0;
1506 }
1507
1508 static int
1509 add_internal_flows(struct ofproto_dpif *ofproto)
1510 {
1511     struct ofpact_controller *controller;
1512     uint64_t ofpacts_stub[128 / 8];
1513     struct ofpbuf ofpacts;
1514     int error;
1515     int id;
1516
1517     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
1518     id = 1;
1519
1520     controller = ofpact_put_CONTROLLER(&ofpacts);
1521     controller->max_len = UINT16_MAX;
1522     controller->controller_id = 0;
1523     controller->reason = OFPR_NO_MATCH;
1524     ofpact_pad(&ofpacts);
1525
1526     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts, &ofproto->miss_rule);
1527     if (error) {
1528         return error;
1529     }
1530
1531     ofpbuf_clear(&ofpacts);
1532     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1533                               &ofproto->no_packet_in_rule);
1534     if (error) {
1535         return error;
1536     }
1537
1538     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1539                               &ofproto->drop_frags_rule);
1540     return error;
1541 }
1542
1543 static void
1544 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
1545 {
1546     struct dpif_completion *c, *next;
1547
1548     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
1549         ofoperation_complete(c->op, 0);
1550         list_remove(&c->list_node);
1551         free(c);
1552     }
1553 }
1554
1555 static void
1556 destruct(struct ofproto *ofproto_)
1557 {
1558     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1559     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
1560     struct oftable *table;
1561     int i;
1562
1563     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
1564     complete_operations(ofproto);
1565
1566     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
1567         struct cls_cursor cursor;
1568
1569         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
1570         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
1571             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
1572         }
1573     }
1574
1575     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1576         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
1577     }
1578
1579     netflow_destroy(ofproto->netflow);
1580     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
1581     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
1582     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
1583
1584     classifier_destroy(&ofproto->facets);
1585     hmap_destroy(&ofproto->subfacets);
1586     governor_destroy(ofproto->governor);
1587
1588     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
1589     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
1590
1591     sset_destroy(&ofproto->ports);
1592     sset_destroy(&ofproto->ghost_ports);
1593     sset_destroy(&ofproto->port_poll_set);
1594
1595     close_dpif_backer(ofproto->backer);
1596 }
1597
1598 static int
1599 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
1600 {
1601     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1602     struct ofport_dpif *ofport;
1603
1604     /* Do not perform any periodic activity required by 'ofproto' while
1605      * waiting for flow restore to complete. */
1606     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1607         return 0;
1608     }
1609
1610     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1611         port_run_fast(ofport);
1612     }
1613
1614     return 0;
1615 }
1616
1617 static int
1618 run(struct ofproto *ofproto_)
1619 {
1620     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1621     struct ofport_dpif *ofport;
1622     struct ofbundle *bundle;
1623     int error;
1624
1625     if (!clogged) {
1626         complete_operations(ofproto);
1627     }
1628
1629     /* Do not perform any periodic activity below required by 'ofproto' while
1630      * waiting for flow restore to complete. */
1631     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1632         return 0;
1633     }
1634
1635     error = run_fast(ofproto_);
1636     if (error) {
1637         return error;
1638     }
1639
1640     if (ofproto->netflow) {
1641         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
1642             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
1643         }
1644     }
1645     if (ofproto->sflow) {
1646         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
1647     }
1648
1649     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1650         port_run(ofport);
1651     }
1652     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1653         bundle_run(bundle);
1654     }
1655
1656     stp_run(ofproto);
1657     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1658
1659     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
1660     if (time_msec() >= ofproto->consistency_rl
1661         && !classifier_is_empty(&ofproto->facets)
1662         && !ofproto->backer->need_revalidate) {
1663         struct cls_table *table;
1664         struct cls_rule *cr;
1665         struct facet *facet;
1666
1667         ofproto->consistency_rl = time_msec() + 250;
1668
1669         table = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets.tables),
1670                              struct cls_table, hmap_node);
1671         cr = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&table->rules), struct cls_rule,
1672                           hmap_node);
1673         facet = CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr);
1674
1675         if (!tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
1676                                 facet->xout.tags)) {
1677             if (!facet_check_consistency(facet)) {
1678                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
1679             }
1680         }
1681     }
1682
1683     if (ofproto->governor) {
1684         size_t n_subfacets;
1685
1686         governor_run(ofproto->governor);
1687
1688         /* If the governor has shrunk to its minimum size and the number of
1689          * subfacets has dwindled, then drop the governor entirely.
1690          *
1691          * For hysteresis, the number of subfacets to drop the governor is
1692          * smaller than the number needed to trigger its creation. */
1693         n_subfacets = hmap_count(&ofproto->subfacets);
1694         if (n_subfacets * 4 < ofproto->up.flow_eviction_threshold
1695             && governor_is_idle(ofproto->governor)) {
1696             governor_destroy(ofproto->governor);
1697             ofproto->governor = NULL;
1698         }
1699     }
1700
1701     return 0;
1702 }
1703
1704 static void
1705 wait(struct ofproto *ofproto_)
1706 {
1707     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1708     struct ofport_dpif *ofport;
1709     struct ofbundle *bundle;
1710
1711     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
1712         poll_immediate_wake();
1713     }
1714
1715     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1716         return;
1717     }
1718
1719     dpif_wait(ofproto->backer->dpif);
1720     dpif_recv_wait(ofproto->backer->dpif);
1721     if (ofproto->sflow) {
1722         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
1723     }
1724     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->backer->revalidate_set)) {
1725         poll_immediate_wake();
1726     }
1727     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1728         port_wait(ofport);
1729     }
1730     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1731         bundle_wait(bundle);
1732     }
1733     if (ofproto->netflow) {
1734         netflow_wait(ofproto->netflow);
1735     }
1736     mac_learning_wait(ofproto->ml);
1737     stp_wait(ofproto);
1738     if (ofproto->backer->need_revalidate) {
1739         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1740         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1741         poll_immediate_wake();
1742     }
1743     if (ofproto->governor) {
1744         governor_wait(ofproto->governor);
1745     }
1746 }
1747
1748 static void
1749 get_memory_usage(const struct ofproto *ofproto_, struct simap *usage)
1750 {
1751     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1752
1753     simap_increase(usage, "facets", classifier_count(&ofproto->facets));
1754     simap_increase(usage, "subfacets", hmap_count(&ofproto->subfacets));
1755 }
1756
1757 static void
1758 flush(struct ofproto *ofproto_)
1759 {
1760     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1761     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
1762     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
1763     int n_batch;
1764
1765     n_batch = 0;
1766     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
1767                         &ofproto->subfacets) {
1768         if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
1769             batch[n_batch++] = subfacet;
1770             if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
1771                 subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
1772                 n_batch = 0;
1773             }
1774         } else {
1775             subfacet_destroy(subfacet);
1776         }
1777     }
1778
1779     if (n_batch > 0) {
1780         subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
1781     }
1782 }
1783
1784 static void
1785 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
1786              bool *arp_match_ip, enum ofputil_action_bitmap *actions)
1787 {
1788     *arp_match_ip = true;
1789     *actions = (OFPUTIL_A_OUTPUT |
1790                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_VID |
1791                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_PCP |
1792                 OFPUTIL_A_STRIP_VLAN |
1793                 OFPUTIL_A_SET_DL_SRC |
1794                 OFPUTIL_A_SET_DL_DST |
1795                 OFPUTIL_A_SET_NW_SRC |
1796                 OFPUTIL_A_SET_NW_DST |
1797                 OFPUTIL_A_SET_NW_TOS |
1798                 OFPUTIL_A_SET_TP_SRC |
1799                 OFPUTIL_A_SET_TP_DST |
1800                 OFPUTIL_A_ENQUEUE);
1801 }
1802
1803 static void
1804 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp12_table_stats *ots)
1805 {
1806     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1807     struct dpif_dp_stats s;
1808     uint64_t n_miss, n_no_pkt_in, n_bytes, n_dropped_frags;
1809     uint64_t n_lookup;
1810
1811     strcpy(ots->name, "classifier");
1812
1813     dpif_get_dp_stats(ofproto->backer->dpif, &s);
1814     rule_get_stats(&ofproto->miss_rule->up, &n_miss, &n_bytes);
1815     rule_get_stats(&ofproto->no_packet_in_rule->up, &n_no_pkt_in, &n_bytes);
1816     rule_get_stats(&ofproto->drop_frags_rule->up, &n_dropped_frags, &n_bytes);
1817
1818     n_lookup = s.n_hit + s.n_missed - n_dropped_frags;
1819     ots->lookup_count = htonll(n_lookup);
1820     ots->matched_count = htonll(n_lookup - n_miss - n_no_pkt_in);
1821 }
1822
1823 static struct ofport *
1824 port_alloc(void)
1825 {
1826     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
1827     return &port->up;
1828 }
1829
1830 static void
1831 port_dealloc(struct ofport *port_)
1832 {
1833     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1834     free(port);
1835 }
1836
1837 static int
1838 port_construct(struct ofport *port_)
1839 {
1840     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1841     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1842     const struct netdev *netdev = port->up.netdev;
1843     struct dpif_port dpif_port;
1844     int error;
1845
1846     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1847     port->bundle = NULL;
1848     port->cfm = NULL;
1849     port->tag = tag_create_random();
1850     port->may_enable = true;
1851     port->stp_port = NULL;
1852     port->stp_state = STP_DISABLED;
1853     port->tnl_port = NULL;
1854     hmap_init(&port->priorities);
1855     port->realdev_ofp_port = 0;
1856     port->vlandev_vid = 0;
1857     port->carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(netdev);
1858
1859     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
1860         /* By bailing out here, we don't submit the port to the sFlow module
1861          * to be considered for counter polling export.  This is correct
1862          * because the patch port represents an interface that sFlow considers
1863          * to be "internal" to the switch as a whole, and therefore not an
1864          * candidate for counter polling. */
1865         port->odp_port = OVSP_NONE;
1866         return 0;
1867     }
1868
1869     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
1870                                     netdev_vport_get_dpif_port(netdev),
1871                                     &dpif_port);
1872     if (error) {
1873         return error;
1874     }
1875
1876     port->odp_port = dpif_port.port_no;
1877
1878     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
1879         port->tnl_port = tnl_port_add(&port->up, port->odp_port);
1880     } else {
1881         /* Sanity-check that a mapping doesn't already exist.  This
1882          * shouldn't happen for non-tunnel ports. */
1883         if (odp_port_to_ofp_port(ofproto, port->odp_port) != OFPP_NONE) {
1884             VLOG_ERR("port %s already has an OpenFlow port number",
1885                      dpif_port.name);
1886             dpif_port_destroy(&dpif_port);
1887             return EBUSY;
1888         }
1889
1890         hmap_insert(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node,
1891                     hash_int(port->odp_port, 0));
1892     }
1893     dpif_port_destroy(&dpif_port);
1894
1895     if (ofproto->sflow) {
1896         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_, port->odp_port);
1897     }
1898
1899     return 0;
1900 }
1901
1902 static void
1903 port_destruct(struct ofport *port_)
1904 {
1905     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1906     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1907     const char *dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(port->up.netdev);
1908     const char *devname = netdev_get_name(port->up.netdev);
1909
1910     if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
1911         /* The underlying device is still there, so delete it.  This
1912          * happens when the ofproto is being destroyed, since the caller
1913          * assumes that removal of attached ports will happen as part of
1914          * destruction. */
1915         if (!port->tnl_port) {
1916             dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, port->odp_port);
1917         }
1918         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1919     }
1920
1921     if (port->odp_port != OVSP_NONE && !port->tnl_port) {
1922         hmap_remove(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node);
1923     }
1924
1925     tnl_port_del(port->tnl_port);
1926     sset_find_and_delete(&ofproto->ports, devname);
1927     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports, devname);
1928     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1929     bundle_remove(port_);
1930     set_cfm(port_, NULL);
1931     if (ofproto->sflow) {
1932         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
1933     }
1934
1935     ofport_clear_priorities(port);
1936     hmap_destroy(&port->priorities);
1937 }
1938
1939 static void
1940 port_modified(struct ofport *port_)
1941 {
1942     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1943
1944     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1945         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1946     }
1947
1948     if (port->cfm) {
1949         cfm_set_netdev(port->cfm, port->up.netdev);
1950     }
1951 }
1952
1953 static void
1954 port_reconfigured(struct ofport *port_, enum ofputil_port_config old_config)
1955 {
1956     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1957     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1958     enum ofputil_port_config changed = old_config ^ port->up.pp.config;
1959
1960     if (changed & (OFPUTIL_PC_NO_RECV | OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP |
1961                    OFPUTIL_PC_NO_FWD | OFPUTIL_PC_NO_FLOOD |
1962                    OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN)) {
1963         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1964
1965         if (changed & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD && port->bundle) {
1966             bundle_update(port->bundle);
1967         }
1968     }
1969 }
1970
1971 static int
1972 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1973           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1974 {
1975     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1976     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1977
1978     if (sflow_options) {
1979         if (!ds) {
1980             struct ofport_dpif *ofport;
1981
1982             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create();
1983             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1984                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up, ofport->odp_port);
1985             }
1986             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1987         }
1988         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1989     } else {
1990         if (ds) {
1991             dpif_sflow_destroy(ds);
1992             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1993             ofproto->sflow = NULL;
1994         }
1995     }
1996     return 0;
1997 }
1998
1999 static int
2000 set_ipfix(
2001     struct ofproto *ofproto_,
2002     const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options *bridge_exporter_options,
2003     const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options *flow_exporters_options,
2004     size_t n_flow_exporters_options)
2005 {
2006     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2007     struct dpif_ipfix *di = ofproto->ipfix;
2008
2009     if (bridge_exporter_options || flow_exporters_options) {
2010         if (!di) {
2011             di = ofproto->ipfix = dpif_ipfix_create();
2012         }
2013         dpif_ipfix_set_options(
2014             di, bridge_exporter_options, flow_exporters_options,
2015             n_flow_exporters_options);
2016     } else {
2017         if (di) {
2018             dpif_ipfix_destroy(di);
2019             ofproto->ipfix = NULL;
2020         }
2021     }
2022     return 0;
2023 }
2024
2025 static int
2026 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
2027 {
2028     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2029     int error;
2030
2031     if (!s) {
2032         error = 0;
2033     } else {
2034         if (!ofport->cfm) {
2035             struct ofproto_dpif *ofproto;
2036
2037             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2038             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2039             ofport->cfm = cfm_create(ofport->up.netdev);
2040         }
2041
2042         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
2043             return 0;
2044         }
2045
2046         error = EINVAL;
2047     }
2048     cfm_destroy(ofport->cfm);
2049     ofport->cfm = NULL;
2050     return error;
2051 }
2052
2053 static bool
2054 get_cfm_status(const struct ofport *ofport_,
2055                struct ofproto_cfm_status *status)
2056 {
2057     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2058
2059     if (ofport->cfm) {
2060         status->faults = cfm_get_fault(ofport->cfm);
2061         status->remote_opstate = cfm_get_opup(ofport->cfm);
2062         status->health = cfm_get_health(ofport->cfm);
2063         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, &status->rmps, &status->n_rmps);
2064         return true;
2065     } else {
2066         return false;
2067     }
2068 }
2069 \f
2070 /* Spanning Tree. */
2071
2072 static void
2073 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
2074 {
2075     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
2076     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
2077     struct ofport_dpif *ofport;
2078
2079     ofport = stp_port_get_aux(sp);
2080     if (!ofport) {
2081         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
2082                      ofproto->up.name, port_num);
2083     } else {
2084         struct eth_header *eth = pkt->l2;
2085
2086         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
2087         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
2088             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
2089                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
2090         } else {
2091             send_packet(ofport, pkt);
2092         }
2093     }
2094     ofpbuf_delete(pkt);
2095 }
2096
2097 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
2098 static int
2099 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
2100 {
2101     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2102
2103     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
2104     if (!s != !ofproto->stp) {
2105         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2106     }
2107
2108     if (s) {
2109         if (!ofproto->stp) {
2110             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
2111                                       send_bpdu_cb, ofproto);
2112             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
2113         }
2114
2115         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
2116         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
2117         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
2118         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
2119         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
2120     }  else {
2121         struct ofport *ofport;
2122
2123         HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->up.ports) {
2124             set_stp_port(ofport, NULL);
2125         }
2126
2127         stp_destroy(ofproto->stp);
2128         ofproto->stp = NULL;
2129     }
2130
2131     return 0;
2132 }
2133
2134 static int
2135 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
2136 {
2137     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2138
2139     if (ofproto->stp) {
2140         s->enabled = true;
2141         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
2142         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
2143         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
2144     } else {
2145         s->enabled = false;
2146     }
2147
2148     return 0;
2149 }
2150
2151 static void
2152 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
2153 {
2154     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2155     enum stp_state state;
2156
2157     /* Figure out new state. */
2158     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
2159                              : STP_DISABLED;
2160
2161     /* Update state. */
2162     if (ofport->stp_state != state) {
2163         enum ofputil_port_state of_state;
2164         bool fwd_change;
2165
2166         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
2167                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
2168                     stp_state_name(ofport->stp_state),
2169                     stp_state_name(state));
2170         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
2171                 != stp_learn_in_state(state)) {
2172             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
2173             mac_learning_flush(ofproto->ml,
2174                                &ofproto->backer->revalidate_set);
2175         }
2176         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
2177                         != stp_forward_in_state(state);
2178
2179         ofproto->backer->need_revalidate = REV_STP;
2180         ofport->stp_state = state;
2181         ofport->stp_state_entered = time_msec();
2182
2183         if (fwd_change && ofport->bundle) {
2184             bundle_update(ofport->bundle);
2185         }
2186
2187         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
2188         of_state = ofport->up.pp.state & ~OFPUTIL_PS_STP_MASK;
2189         of_state |= (state == STP_LISTENING ? OFPUTIL_PS_STP_LISTEN
2190                      : state == STP_LEARNING ? OFPUTIL_PS_STP_LEARN
2191                      : state == STP_FORWARDING ? OFPUTIL_PS_STP_FORWARD
2192                      : state == STP_BLOCKING ?  OFPUTIL_PS_STP_BLOCK
2193                      : 0);
2194         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
2195     }
2196 }
2197
2198 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
2199  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
2200  * there are no duplicates. */
2201 static int
2202 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
2203              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
2204 {
2205     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2206     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2207     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2208
2209     if (!s || !s->enable) {
2210         if (sp) {
2211             ofport->stp_port = NULL;
2212             stp_port_disable(sp);
2213             update_stp_port_state(ofport);
2214         }
2215         return 0;
2216     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
2217             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
2218         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
2219          * already in use by another port. */
2220         stp_port_disable(sp);
2221     }
2222
2223     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
2224     stp_port_enable(sp);
2225
2226     stp_port_set_aux(sp, ofport);
2227     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
2228     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
2229
2230     update_stp_port_state(ofport);
2231
2232     return 0;
2233 }
2234
2235 static int
2236 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
2237                     struct ofproto_port_stp_status *s)
2238 {
2239     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2240     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2241     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2242
2243     if (!ofproto->stp || !sp) {
2244         s->enabled = false;
2245         return 0;
2246     }
2247
2248     s->enabled = true;
2249     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
2250     s->state = stp_port_get_state(sp);
2251     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
2252     s->role = stp_port_get_role(sp);
2253     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
2254
2255     return 0;
2256 }
2257
2258 static void
2259 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
2260 {
2261     if (ofproto->stp) {
2262         long long int now = time_msec();
2263         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
2264         struct stp_port *sp;
2265
2266         if (elapsed > 0) {
2267             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
2268             ofproto->stp_last_tick = now;
2269         }
2270         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
2271             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
2272
2273             if (ofport) {
2274                 update_stp_port_state(ofport);
2275             }
2276         }
2277
2278         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
2279             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2280         }
2281     }
2282 }
2283
2284 static void
2285 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
2286 {
2287     if (ofproto->stp) {
2288         poll_timer_wait(1000);
2289     }
2290 }
2291
2292 /* Returns true if STP should process 'flow'.  Sets fields in 'wc' that
2293  * were used to make the determination.*/
2294 static bool
2295 stp_should_process_flow(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
2296 {
2297     memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
2298     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
2299 }
2300
2301 static void
2302 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
2303                    const struct ofpbuf *packet)
2304 {
2305     struct ofpbuf payload = *packet;
2306     struct eth_header *eth = payload.data;
2307     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2308
2309     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
2310      * STP enabled. */
2311     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
2312         return;
2313     }
2314
2315     /* Trim off padding on payload. */
2316     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
2317         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
2318     }
2319
2320     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
2321         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
2322     }
2323 }
2324 \f
2325 static struct priority_to_dscp *
2326 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
2327 {
2328     struct priority_to_dscp *pdscp;
2329     uint32_t hash;
2330
2331     hash = hash_int(priority, 0);
2332     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
2333         if (pdscp->priority == priority) {
2334             return pdscp;
2335         }
2336     }
2337     return NULL;
2338 }
2339
2340 static void
2341 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
2342 {
2343     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
2344
2345     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
2346         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2347         free(pdscp);
2348     }
2349 }
2350
2351 static int
2352 set_queues(struct ofport *ofport_,
2353            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
2354            size_t n_qdscp)
2355 {
2356     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2357     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2358     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
2359     size_t i;
2360
2361     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
2362         struct priority_to_dscp *pdscp;
2363         uint32_t priority;
2364         uint8_t dscp;
2365
2366         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
2367         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, qdscp_list[i].queue,
2368                                    &priority)) {
2369             continue;
2370         }
2371
2372         pdscp = get_priority(ofport, priority);
2373         if (pdscp) {
2374             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2375         } else {
2376             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
2377             pdscp->priority = priority;
2378             pdscp->dscp = dscp;
2379             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2380         }
2381
2382         if (pdscp->dscp != dscp) {
2383             pdscp->dscp = dscp;
2384             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2385         }
2386
2387         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
2388     }
2389
2390     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
2391         ofport_clear_priorities(ofport);
2392         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2393     }
2394
2395     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
2396     hmap_destroy(&new);
2397
2398     return 0;
2399 }
2400 \f
2401 /* Bundles. */
2402
2403 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
2404  * ofproto to revalidate every flow.
2405  *
2406  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
2407  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
2408  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
2409  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
2410  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
2411  * with the host from which it migrated. */
2412 static void
2413 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
2414 {
2415     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2416     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
2417     struct mac_entry *mac, *next_mac;
2418
2419     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2420     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
2421         if (mac->port.p == bundle) {
2422             if (all_ofprotos) {
2423                 struct ofproto_dpif *o;
2424
2425                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2426                     if (o != ofproto) {
2427                         struct mac_entry *e;
2428
2429                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
2430                                                 NULL);
2431                         if (e) {
2432                             mac_learning_expire(o->ml, e);
2433                         }
2434                     }
2435                 }
2436             }
2437
2438             mac_learning_expire(ml, mac);
2439         }
2440     }
2441 }
2442
2443 static struct ofbundle *
2444 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2445 {
2446     struct ofbundle *bundle;
2447
2448     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
2449                              &ofproto->bundles) {
2450         if (bundle->aux == aux) {
2451             return bundle;
2452         }
2453     }
2454     return NULL;
2455 }
2456
2457 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
2458  * ones that are found to 'bundles'. */
2459 static void
2460 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
2461                        void **auxes, size_t n_auxes,
2462                        struct hmapx *bundles)
2463 {
2464     size_t i;
2465
2466     hmapx_init(bundles);
2467     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
2468         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
2469         if (bundle) {
2470             hmapx_add(bundles, bundle);
2471         }
2472     }
2473 }
2474
2475 static void
2476 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
2477 {
2478     struct ofport_dpif *port;
2479
2480     bundle->floodable = true;
2481     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2482         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2483             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2484             bundle->floodable = false;
2485             break;
2486         }
2487     }
2488 }
2489
2490 static void
2491 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
2492 {
2493     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2494
2495     bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2496
2497     list_remove(&port->bundle_node);
2498     port->bundle = NULL;
2499
2500     if (bundle->lacp) {
2501         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
2502     }
2503     if (bundle->bond) {
2504         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
2505     }
2506
2507     bundle_update(bundle);
2508 }
2509
2510 static bool
2511 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint32_t ofp_port,
2512                 struct lacp_slave_settings *lacp)
2513 {
2514     struct ofport_dpif *port;
2515
2516     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
2517     if (!port) {
2518         return false;
2519     }
2520
2521     if (port->bundle != bundle) {
2522         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2523         if (port->bundle) {
2524             bundle_del_port(port);
2525         }
2526
2527         port->bundle = bundle;
2528         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
2529         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2530             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2531             bundle->floodable = false;
2532         }
2533     }
2534     if (lacp) {
2535         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2536         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
2537     }
2538
2539     return true;
2540 }
2541
2542 static void
2543 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
2544 {
2545     struct ofproto_dpif *ofproto;
2546     struct ofport_dpif *port, *next_port;
2547     int i;
2548
2549     if (!bundle) {
2550         return;
2551     }
2552
2553     ofproto = bundle->ofproto;
2554     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2555         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2556         if (m) {
2557             if (m->out == bundle) {
2558                 mirror_destroy(m);
2559             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
2560                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
2561                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2562             }
2563         }
2564     }
2565
2566     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2567         bundle_del_port(port);
2568     }
2569
2570     bundle_flush_macs(bundle, true);
2571     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
2572     free(bundle->name);
2573     free(bundle->trunks);
2574     lacp_destroy(bundle->lacp);
2575     bond_destroy(bundle->bond);
2576     free(bundle);
2577 }
2578
2579 static int
2580 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2581            const struct ofproto_bundle_settings *s)
2582 {
2583     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2584     bool need_flush = false;
2585     struct ofport_dpif *port;
2586     struct ofbundle *bundle;
2587     unsigned long *trunks;
2588     int vlan;
2589     size_t i;
2590     bool ok;
2591
2592     if (!s) {
2593         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
2594         return 0;
2595     }
2596
2597     ovs_assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
2598     ovs_assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
2599
2600     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2601     if (!bundle) {
2602         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
2603
2604         bundle->ofproto = ofproto;
2605         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
2606                     hash_pointer(aux, 0));
2607         bundle->aux = aux;
2608         bundle->name = NULL;
2609
2610         list_init(&bundle->ports);
2611         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
2612         bundle->vlan = -1;
2613         bundle->trunks = NULL;
2614         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2615         bundle->lacp = NULL;
2616         bundle->bond = NULL;
2617
2618         bundle->floodable = true;
2619
2620         bundle->src_mirrors = 0;
2621         bundle->dst_mirrors = 0;
2622         bundle->mirror_out = 0;
2623     }
2624
2625     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
2626         free(bundle->name);
2627         bundle->name = xstrdup(s->name);
2628     }
2629
2630     /* LACP. */
2631     if (s->lacp) {
2632         if (!bundle->lacp) {
2633             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2634             bundle->lacp = lacp_create();
2635         }
2636         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
2637     } else {
2638         lacp_destroy(bundle->lacp);
2639         bundle->lacp = NULL;
2640     }
2641
2642     /* Update set of ports. */
2643     ok = true;
2644     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2645         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
2646                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL)) {
2647             ok = false;
2648         }
2649     }
2650     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
2651         struct ofport_dpif *next_port;
2652
2653         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2654             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2655                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
2656                     goto found;
2657                 }
2658             }
2659
2660             bundle_del_port(port);
2661         found: ;
2662         }
2663     }
2664     ovs_assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
2665
2666     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2667         bundle_destroy(bundle);
2668         return EINVAL;
2669     }
2670
2671     /* Set VLAN tagging mode */
2672     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
2673         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
2674         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
2675         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2676         need_flush = true;
2677     }
2678
2679     /* Set VLAN tag. */
2680     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
2681             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
2682             : 0);
2683     if (vlan != bundle->vlan) {
2684         bundle->vlan = vlan;
2685         need_flush = true;
2686     }
2687
2688     /* Get trunked VLANs. */
2689     switch (s->vlan_mode) {
2690     case PORT_VLAN_ACCESS:
2691         trunks = NULL;
2692         break;
2693
2694     case PORT_VLAN_TRUNK:
2695         trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2696         break;
2697
2698     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
2699     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
2700         if (vlan != 0 && (!s->trunks
2701                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
2702                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
2703             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
2704             if (s->trunks) {
2705                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
2706             } else {
2707                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
2708             }
2709             bitmap_set1(trunks, vlan);
2710             bitmap_set0(trunks, 0);
2711         } else {
2712             trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2713         }
2714         break;
2715
2716     default:
2717         NOT_REACHED();
2718     }
2719     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
2720         free(bundle->trunks);
2721         if (trunks == s->trunks) {
2722             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
2723         } else {
2724             bundle->trunks = trunks;
2725             trunks = NULL;
2726         }
2727         need_flush = true;
2728     }
2729     if (trunks != s->trunks) {
2730         free(trunks);
2731     }
2732
2733     /* Bonding. */
2734     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
2735         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
2736         if (bundle->bond) {
2737             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
2738                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2739             }
2740         } else {
2741             bundle->bond = bond_create(s->bond);
2742             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2743         }
2744
2745         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2746             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->up.netdev);
2747         }
2748     } else {
2749         bond_destroy(bundle->bond);
2750         bundle->bond = NULL;
2751     }
2752
2753     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
2754      * everything on this port and force flow revalidation. */
2755     if (need_flush) {
2756         bundle_flush_macs(bundle, false);
2757     }
2758
2759     return 0;
2760 }
2761
2762 static void
2763 bundle_remove(struct ofport *port_)
2764 {
2765     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
2766     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2767
2768     if (bundle) {
2769         bundle_del_port(port);
2770         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2771             bundle_destroy(bundle);
2772         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
2773             bond_destroy(bundle->bond);
2774             bundle->bond = NULL;
2775         }
2776     }
2777 }
2778
2779 static void
2780 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
2781 {
2782     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
2783     struct ofport_dpif *port = port_;
2784     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
2785     int error;
2786
2787     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
2788     if (!error) {
2789         struct ofpbuf packet;
2790         void *packet_pdu;
2791
2792         ofpbuf_init(&packet, 0);
2793         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
2794                                  pdu_size);
2795         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
2796
2797         send_packet(port, &packet);
2798         ofpbuf_uninit(&packet);
2799     } else {
2800         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
2801                     "%s (%s)", port->bundle->name,
2802                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
2803     }
2804 }
2805
2806 static void
2807 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
2808 {
2809     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2810     int error, n_packets, n_errors;
2811     struct mac_entry *e;
2812
2813     error = n_packets = n_errors = 0;
2814     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
2815         if (e->port.p != bundle) {
2816             struct ofpbuf *learning_packet;
2817             struct ofport_dpif *port;
2818             void *port_void;
2819             int ret;
2820
2821             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
2822              * struct ofport_dpif more effective. */
2823             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
2824                                                            e->mac, e->vlan,
2825                                                            &port_void);
2826             port = port_void;
2827             ret = send_packet(port, learning_packet);
2828             ofpbuf_delete(learning_packet);
2829             if (ret) {
2830                 error = ret;
2831                 n_errors++;
2832             }
2833             n_packets++;
2834         }
2835     }
2836
2837     if (n_errors) {
2838         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2839         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2840                      "packets, last error was: %s",
2841                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2842     } else {
2843         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2844                  bundle->name, n_packets);
2845     }
2846 }
2847
2848 static void
2849 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
2850 {
2851     if (bundle->lacp) {
2852         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
2853     }
2854     if (bundle->bond) {
2855         struct ofport_dpif *port;
2856
2857         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2858             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
2859         }
2860
2861         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->backer->revalidate_set,
2862                  lacp_status(bundle->lacp));
2863         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
2864             bundle_send_learning_packets(bundle);
2865         }
2866     }
2867 }
2868
2869 static void
2870 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
2871 {
2872     if (bundle->lacp) {
2873         lacp_wait(bundle->lacp);
2874     }
2875     if (bundle->bond) {
2876         bond_wait(bundle->bond);
2877     }
2878 }
2879 \f
2880 /* Mirrors. */
2881
2882 static int
2883 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
2884 {
2885     int idx;
2886
2887     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
2888         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
2889             return idx;
2890         }
2891     }
2892     return -1;
2893 }
2894
2895 static struct ofmirror *
2896 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2897 {
2898     int i;
2899
2900     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2901         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
2902         if (mirror && mirror->aux == aux) {
2903             return mirror;
2904         }
2905     }
2906
2907     return NULL;
2908 }
2909
2910 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
2911 static void
2912 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
2913 {
2914     int i;
2915
2916     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2917         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2918
2919         if (m) {
2920             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
2921         }
2922     }
2923
2924     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2925         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
2926         int j;
2927
2928         if (!m1) {
2929             continue;
2930         }
2931
2932         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
2933             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
2934
2935             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
2936                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
2937                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
2938             }
2939         }
2940     }
2941 }
2942
2943 static int
2944 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2945            const struct ofproto_mirror_settings *s)
2946 {
2947     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2948     mirror_mask_t mirror_bit;
2949     struct ofbundle *bundle;
2950     struct ofmirror *mirror;
2951     struct ofbundle *out;
2952     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2953     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2954     int out_vlan;
2955
2956     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2957     if (!s) {
2958         mirror_destroy(mirror);
2959         return 0;
2960     }
2961     if (!mirror) {
2962         int idx;
2963
2964         idx = mirror_scan(ofproto);
2965         if (idx < 0) {
2966             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
2967                       "cannot create %s",
2968                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
2969             return EFBIG;
2970         }
2971
2972         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
2973         mirror->ofproto = ofproto;
2974         mirror->idx = idx;
2975         mirror->aux = aux;
2976         mirror->out_vlan = -1;
2977         mirror->name = NULL;
2978     }
2979
2980     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2981         free(mirror->name);
2982         mirror->name = xstrdup(s->name);
2983     }
2984
2985     /* Get the new configuration. */
2986     if (s->out_bundle) {
2987         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2988         if (!out) {
2989             mirror_destroy(mirror);
2990             return EINVAL;
2991         }
2992         out_vlan = -1;
2993     } else {
2994         out = NULL;
2995         out_vlan = s->out_vlan;
2996     }
2997     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2998     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2999
3000     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
3001     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
3002         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
3003         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
3004         && mirror->out == out
3005         && mirror->out_vlan == out_vlan)
3006     {
3007         hmapx_destroy(&srcs);
3008         hmapx_destroy(&dsts);
3009         return 0;
3010     }
3011
3012     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
3013     hmapx_destroy(&srcs);
3014
3015     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
3016     hmapx_destroy(&dsts);
3017
3018     free(mirror->vlans);
3019     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
3020
3021     mirror->out = out;
3022     mirror->out_vlan = out_vlan;
3023
3024     /* Update bundles. */
3025     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
3026     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
3027         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
3028             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
3029         } else {
3030             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3031         }
3032
3033         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
3034             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
3035         } else {
3036             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3037         }
3038
3039         if (mirror->out == bundle) {
3040             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
3041         } else {
3042             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
3043         }
3044     }
3045
3046     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3047     ofproto->has_mirrors = true;
3048     mac_learning_flush(ofproto->ml,
3049                        &ofproto->backer->revalidate_set);
3050     mirror_update_dups(ofproto);
3051
3052     return 0;
3053 }
3054
3055 static void
3056 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
3057 {
3058     struct ofproto_dpif *ofproto;
3059     mirror_mask_t mirror_bit;
3060     struct ofbundle *bundle;
3061     int i;
3062
3063     if (!mirror) {
3064         return;
3065     }
3066
3067     ofproto = mirror->ofproto;
3068     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3069     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
3070
3071     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
3072     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
3073         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3074         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3075         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
3076     }
3077
3078     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
3079     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
3080     free(mirror->vlans);
3081
3082     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
3083     free(mirror->name);
3084     free(mirror);
3085
3086     mirror_update_dups(ofproto);
3087
3088     ofproto->has_mirrors = false;
3089     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3090         if (ofproto->mirrors[i]) {
3091             ofproto->has_mirrors = true;
3092             break;
3093         }
3094     }
3095 }
3096
3097 static int
3098 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
3099                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
3100 {
3101     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3102     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
3103
3104     if (!mirror) {
3105         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
3106         return 0;
3107     }
3108
3109     push_all_stats();
3110
3111     *packets = mirror->packet_count;
3112     *bytes = mirror->byte_count;
3113
3114     return 0;
3115 }
3116
3117 static int
3118 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
3119 {
3120     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3121     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
3122         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
3123     }
3124     return 0;
3125 }
3126
3127 static bool
3128 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
3129 {
3130     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3131     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
3132     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
3133 }
3134
3135 static void
3136 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
3137 {
3138     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3139     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3140 }
3141
3142 static void
3143 set_mac_table_config(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time,
3144                      size_t max_entries)
3145 {
3146     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3147     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
3148     mac_learning_set_max_entries(ofproto->ml, max_entries);
3149 }
3150 \f
3151 /* Ports. */
3152
3153 static struct ofport_dpif *
3154 get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
3155 {
3156     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
3157     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
3158 }
3159
3160 static struct ofport_dpif *
3161 get_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
3162 {
3163     struct ofport_dpif *port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
3164     return port && &ofproto->up == port->up.ofproto ? port : NULL;
3165 }
3166
3167 static void
3168 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_dpif *ofproto,
3169                             struct ofproto_port *ofproto_port,
3170                             struct dpif_port *dpif_port)
3171 {
3172     ofproto_port->name = dpif_port->name;
3173     ofproto_port->type = dpif_port->type;
3174     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, dpif_port->port_no);
3175 }
3176
3177 static struct ofport_dpif *
3178 ofport_get_peer(const struct ofport_dpif *ofport_dpif)
3179 {
3180     const struct ofproto_dpif *ofproto;
3181     const char *peer;
3182
3183     peer = netdev_vport_patch_peer(ofport_dpif->up.netdev);
3184     if (!peer) {
3185         return NULL;
3186     }
3187
3188     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
3189         struct ofport *ofport;
3190
3191         ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, peer);
3192         if (ofport && ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class) {
3193             return ofport_dpif_cast(ofport);
3194         }
3195     }
3196     return NULL;
3197 }
3198
3199 static void
3200 port_run_fast(struct ofport_dpif *ofport)
3201 {
3202     if (ofport->cfm && cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
3203         struct ofpbuf packet;
3204
3205         ofpbuf_init(&packet, 0);
3206         cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
3207         send_packet(ofport, &packet);
3208         ofpbuf_uninit(&packet);
3209     }
3210 }
3211
3212 static void
3213 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
3214 {
3215     long long int carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(ofport->up.netdev);
3216     bool carrier_changed = carrier_seq != ofport->carrier_seq;
3217     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
3218
3219     ofport->carrier_seq = carrier_seq;
3220
3221     port_run_fast(ofport);
3222
3223     if (ofport->tnl_port
3224         && tnl_port_reconfigure(&ofport->up, ofport->odp_port,
3225                                 &ofport->tnl_port)) {
3226         ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto)->backer->need_revalidate = true;
3227     }
3228
3229     if (ofport->cfm) {
3230         int cfm_opup = cfm_get_opup(ofport->cfm);
3231
3232         cfm_run(ofport->cfm);
3233         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm);
3234
3235         if (cfm_opup >= 0) {
3236             enable = enable && cfm_opup;
3237         }
3238     }
3239
3240     if (ofport->bundle) {
3241         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
3242         if (carrier_changed) {
3243             lacp_slave_carrier_changed(ofport->bundle->lacp, ofport);
3244         }
3245     }
3246
3247     if (ofport->may_enable != enable) {
3248         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3249
3250         if (ofproto->has_bundle_action) {
3251             ofproto->backer->need_revalidate = REV_PORT_TOGGLED;
3252         }
3253     }
3254
3255     ofport->may_enable = enable;
3256 }
3257
3258 static void
3259 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
3260 {
3261     if (ofport->cfm) {
3262         cfm_wait(ofport->cfm);
3263     }
3264 }
3265
3266 static int
3267 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
3268                    struct ofproto_port *ofproto_port)
3269 {
3270     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3271     struct dpif_port dpif_port;
3272     int error;
3273
3274     if (sset_contains(&ofproto->ghost_ports, devname)) {
3275         const char *type = netdev_get_type_from_name(devname);
3276
3277         /* We may be called before ofproto->up.port_by_name is populated with
3278          * the appropriate ofport.  For this reason, we must get the name and
3279          * type from the netdev layer directly. */
3280         if (type) {
3281             const struct ofport *ofport;
3282
3283             ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, devname);
3284             ofproto_port->ofp_port = ofport ? ofport->ofp_port : OFPP_NONE;
3285             ofproto_port->name = xstrdup(devname);
3286             ofproto_port->type = xstrdup(type);
3287             return 0;
3288         }
3289         return ENODEV;
3290     }
3291
3292     if (!sset_contains(&ofproto->ports, devname)) {
3293         return ENODEV;
3294     }
3295     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
3296                                     devname, &dpif_port);
3297     if (!error) {
3298         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto, ofproto_port, &dpif_port);
3299     }
3300     return error;
3301 }
3302
3303 static int
3304 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev)
3305 {
3306     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3307     const char *dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(netdev);
3308     const char *devname = netdev_get_name(netdev);
3309
3310     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
3311         sset_add(&ofproto->ghost_ports, netdev_get_name(netdev));
3312         return 0;
3313     }
3314
3315     if (!dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
3316         uint32_t port_no = UINT32_MAX;
3317         int error;
3318
3319         error = dpif_port_add(ofproto->backer->dpif, netdev, &port_no);
3320         if (error) {
3321             return error;
3322         }
3323         if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3324             simap_put(&ofproto->backer->tnl_backers, dp_port_name, port_no);
3325         }
3326     }
3327
3328     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3329         sset_add(&ofproto->ghost_ports, devname);
3330     } else {
3331         sset_add(&ofproto->ports, devname);
3332     }
3333     return 0;
3334 }
3335
3336 static int
3337 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
3338 {
3339     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3340     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
3341     int error = 0;
3342
3343     if (!ofport) {
3344         return 0;
3345     }
3346
3347     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports,
3348                          netdev_get_name(ofport->up.netdev));
3349     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3350     if (!ofport->tnl_port) {
3351         error = dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, ofport->odp_port);
3352         if (!error) {
3353             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
3354              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
3355              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
3356              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
3357             bundle_remove(&ofport->up);
3358         }
3359     }
3360     return error;
3361 }
3362
3363 static int
3364 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
3365 {
3366     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3367     int error;
3368
3369     push_all_stats();
3370
3371     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
3372
3373     if (!error && ofport_->ofp_port == OFPP_LOCAL) {
3374         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3375
3376         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
3377          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
3378          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
3379          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
3380
3381         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
3382             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
3383         }
3384
3385         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
3386             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
3387         }
3388
3389         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
3390          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
3391          * Account for them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
3392
3393         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
3394             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
3395         }
3396
3397         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
3398             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
3399         }
3400     }
3401
3402     return error;
3403 }
3404
3405 /* Account packets for LOCAL port. */
3406 static void
3407 ofproto_update_local_port_stats(const struct ofproto *ofproto_,
3408                                 size_t tx_size, size_t rx_size)
3409 {
3410     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3411
3412     if (rx_size) {
3413         ofproto->stats.rx_packets++;
3414         ofproto->stats.rx_bytes += rx_size;
3415     }
3416     if (tx_size) {
3417         ofproto->stats.tx_packets++;
3418         ofproto->stats.tx_bytes += tx_size;
3419     }
3420 }
3421
3422 struct port_dump_state {
3423     uint32_t bucket;
3424     uint32_t offset;
3425     bool ghost;
3426
3427     struct ofproto_port port;
3428     bool has_port;
3429 };
3430
3431 static int
3432 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void **statep)
3433 {
3434     *statep = xzalloc(sizeof(struct port_dump_state));
3435     return 0;
3436 }
3437
3438 static int
3439 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_, void *state_,
3440                struct ofproto_port *port)
3441 {
3442     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3443     struct port_dump_state *state = state_;
3444     const struct sset *sset;
3445     struct sset_node *node;
3446
3447     if (state->has_port) {
3448         ofproto_port_destroy(&state->port);
3449         state->has_port = false;
3450     }
3451     sset = state->ghost ? &ofproto->ghost_ports : &ofproto->ports;
3452     while ((node = sset_at_position(sset, &state->bucket, &state->offset))) {
3453         int error;
3454
3455         error = port_query_by_name(ofproto_, node->name, &state->port);
3456         if (!error) {
3457             *port = state->port;
3458             state->has_port = true;
3459             return 0;
3460         } else if (error != ENODEV) {
3461             return error;
3462         }
3463     }
3464
3465     if (!state->ghost) {
3466         state->ghost = true;
3467         state->bucket = 0;
3468         state->offset = 0;
3469         return port_dump_next(ofproto_, state_, port);
3470     }
3471
3472     return EOF;
3473 }
3474
3475 static int
3476 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
3477 {
3478     struct port_dump_state *state = state_;
3479
3480     if (state->has_port) {
3481         ofproto_port_destroy(&state->port);
3482     }
3483     free(state);
3484     return 0;
3485 }
3486
3487 static int
3488 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
3489 {
3490     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3491
3492     if (ofproto->port_poll_errno) {
3493         int error = ofproto->port_poll_errno;
3494         ofproto->port_poll_errno = 0;
3495         return error;
3496     }
3497
3498     if (sset_is_empty(&ofproto->port_poll_set)) {
3499         return EAGAIN;
3500     }
3501
3502     *devnamep = sset_pop(&ofproto->port_poll_set);
3503     return 0;
3504 }
3505
3506 static void
3507 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
3508 {
3509     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3510     dpif_port_poll_wait(ofproto->backer->dpif);
3511 }
3512
3513 static int
3514 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
3515 {
3516     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3517     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3518             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
3519             : -1);
3520 }
3521 \f
3522 /* Upcall handling. */
3523
3524 /* Flow miss batching.
3525  *
3526  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
3527  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
3528  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
3529  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
3530  *
3531  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
3532  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
3533 struct flow_miss {
3534     struct hmap_node hmap_node;
3535     struct ofproto_dpif *ofproto;
3536     struct flow flow;
3537     enum odp_key_fitness key_fitness;
3538     const struct nlattr *key;
3539     size_t key_len;
3540     struct initial_vals initial_vals;
3541     struct list packets;
3542     enum dpif_upcall_type upcall_type;
3543     uint32_t odp_in_port;
3544 };
3545
3546 struct flow_miss_op {
3547     struct dpif_op dpif_op;
3548
3549     uint64_t slow_stub[128 / 8]; /* Buffer for compose_slow_path() */
3550     struct xlate_out xout;
3551     bool xout_garbage;           /* 'xout' needs to be uninitialized? */
3552
3553     struct ofpbuf mask;          /* Flow mask for "put" ops. */
3554     struct odputil_keybuf maskbuf;
3555
3556     /* If this is a "put" op, then a pointer to the subfacet that should
3557      * be marked as uninstalled if the operation fails. */
3558     struct subfacet *subfacet;
3559 };
3560
3561 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
3562  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
3563  * configurations. */
3564 static void
3565 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
3566                     const struct flow *flow)
3567 {
3568     struct ofputil_packet_in pin;
3569
3570     pin.packet = packet->data;
3571     pin.packet_len = packet->size;
3572     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
3573     pin.controller_id = 0;
3574
3575     pin.table_id = 0;
3576     pin.cookie = 0;
3577
3578     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
3579
3580     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
3581
3582     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin);
3583 }
3584
3585 static enum slow_path_reason
3586 process_special(struct xlate_ctx *ctx, const struct flow *flow,
3587                 const struct ofport_dpif *ofport, const struct ofpbuf *packet)
3588 {
3589     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
3590     struct flow_wildcards *wc = &ctx->xout->wc;
3591
3592     if (!ofport) {
3593         return 0;
3594     } else if (ofport->cfm && cfm_should_process_flow(ofport->cfm, flow, wc)) {
3595         if (packet) {
3596             cfm_process_heartbeat(ofport->cfm, packet);
3597         }
3598         return SLOW_CFM;
3599     } else if (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3600                && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_LACP)) {
3601         if (packet) {
3602             lacp_process_packet(ofport->bundle->lacp, ofport, packet);
3603         }
3604         return SLOW_LACP;
3605     } else if (ofproto->stp && stp_should_process_flow(flow, wc)) {
3606         if (packet) {
3607             stp_process_packet(ofport, packet);
3608         }
3609         return SLOW_STP;
3610     } else {
3611         return 0;
3612     }
3613 }
3614
3615 static struct flow_miss *
3616 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct ofproto_dpif *ofproto,
3617                const struct flow *flow, uint32_t hash)
3618 {
3619     struct flow_miss *miss;
3620
3621     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
3622         if (miss->ofproto == ofproto && flow_equal(&miss->flow, flow)) {
3623             return miss;
3624         }
3625     }
3626
3627     return NULL;
3628 }
3629
3630 /* Partially Initializes 'op' as an "execute" operation for 'miss' and
3631  * 'packet'.  The caller must initialize op->actions and op->actions_len.  If
3632  * 'miss' is associated with a subfacet the caller must also initialize the
3633  * returned op->subfacet, and if anything needs to be freed after processing
3634  * the op, the caller must initialize op->garbage also. */
3635 static void
3636 init_flow_miss_execute_op(struct flow_miss *miss, struct ofpbuf *packet,
3637                           struct flow_miss_op *op)
3638 {
3639     if (miss->flow.vlan_tci != miss->initial_vals.vlan_tci) {
3640         /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
3641          * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
3642          * the flow, but the actions were composed assuming that
3643          * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
3644          * VLAN header from the packet before trying to execute the
3645          * actions. */
3646         eth_pop_vlan(packet);
3647     }
3648
3649     op->subfacet = NULL;
3650     op->xout_garbage = false;
3651     op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
3652     op->dpif_op.u.execute.key = miss->key;
3653     op->dpif_op.u.execute.key_len = miss->key_len;
3654     op->dpif_op.u.execute.packet = packet;
3655     ofpbuf_use_stack(&op->mask, &op->maskbuf, sizeof op->maskbuf);
3656 }
3657
3658 /* Helper for handle_flow_miss_without_facet() and
3659  * handle_flow_miss_with_facet(). */
3660 static void
3661 handle_flow_miss_common(struct rule_dpif *rule,
3662                         struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
3663 {
3664     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3665
3666     if (rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
3667         /*
3668          * Extra-special case for fail-open mode.
3669          *
3670          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
3671          * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
3672          * the packet up to the controller in the hope that it will try to
3673          * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
3674          *
3675          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
3676          */
3677         send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
3678     }
3679 }
3680
3681 /* Figures out whether a flow that missed in 'ofproto', whose details are in
3682  * 'miss' masked by 'wc', is likely to be worth tracking in detail in userspace
3683  * and (usually) installing a datapath flow.  The answer is usually "yes" (a
3684  * return value of true).  However, for short flows the cost of bookkeeping is
3685  * much higher than the benefits, so when the datapath holds a large number of
3686  * flows we impose some heuristics to decide which flows are likely to be worth
3687  * tracking. */
3688 static bool
3689 flow_miss_should_make_facet(struct flow_miss *miss, struct flow_wildcards *wc)
3690 {
3691     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
3692     uint32_t hash;
3693
3694     if (!ofproto->governor) {
3695         size_t n_subfacets;
3696
3697         n_subfacets = hmap_count(&ofproto->subfacets);
3698         if (n_subfacets * 2 <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
3699             return true;
3700         }
3701
3702         ofproto->governor = governor_create(ofproto->up.name);
3703     }
3704
3705     hash = flow_hash_in_wildcards(&miss->flow, wc, 0);
3706     return governor_should_install_flow(ofproto->governor, hash,
3707                                         list_size(&miss->packets));
3708 }
3709
3710 /* Handles 'miss' without creating a facet or subfacet or creating any datapath
3711  * flow.  'miss->flow' must have matched 'rule' and been xlated into 'xout'.
3712  * May add an "execute" operation to 'ops' and increment '*n_ops'. */
3713 static void
3714 handle_flow_miss_without_facet(struct rule_dpif *rule, struct xlate_out *xout,
3715                                struct flow_miss *miss,
3716                                struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3717 {
3718     struct ofpbuf *packet;
3719
3720     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3721
3722         COVERAGE_INC(facet_suppress);
3723
3724         handle_flow_miss_common(rule, packet, &miss->flow);
3725
3726         if (xout->slow) {
3727             struct xlate_in xin;
3728
3729             xlate_in_init(&xin, miss->ofproto, &miss->flow,
3730                           &miss->initial_vals, rule, 0, packet);
3731             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3732         }
3733
3734         if (xout->odp_actions.size) {
3735             struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3736             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3737
3738             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3739             xlate_out_copy(&op->xout, xout);
3740             execute->actions = op->xout.odp_actions.data;
3741             execute->actions_len = op->xout.odp_actions.size;
3742             op->xout_garbage = true;
3743
3744             (*n_ops)++;
3745         }
3746     }
3747 }
3748
3749 /* Handles 'miss', which matches 'facet'.  May add any required datapath
3750  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op.
3751  *
3752  * All of the packets in 'miss' are considered to have arrived at time 'now'.
3753  * This is really important only for new facets: if we just called time_msec()
3754  * here, then the new subfacet or its packets could look (occasionally) as
3755  * though it was used some time after the facet was used.  That can make a
3756  * one-packet flow look like it has a nonzero duration, which looks odd in
3757  * e.g. NetFlow statistics.
3758  *
3759  * If non-null, 'stats' will be folded into 'facet'. */
3760 static void
3761 handle_flow_miss_with_facet(struct flow_miss *miss, struct facet *facet,
3762                             long long int now, struct dpif_flow_stats *stats,
3763                             struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3764 {
3765     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3766     enum subfacet_path want_path;
3767     struct subfacet *subfacet;
3768     struct ofpbuf *packet;
3769
3770     subfacet = subfacet_create(facet, miss, now);
3771     want_path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
3772     if (stats) {
3773         subfacet_update_stats(subfacet, stats);
3774     }
3775
3776     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3777         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3778
3779         handle_flow_miss_common(facet->rule, packet, &miss->flow);
3780
3781         if (want_path != SF_FAST_PATH) {
3782             struct xlate_in xin;
3783
3784             xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, &miss->initial_vals,
3785                           facet->rule, 0, packet);
3786             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3787         }
3788
3789         if (facet->xout.odp_actions.size) {
3790             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3791
3792             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3793             execute->actions = facet->xout.odp_actions.data,
3794             execute->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3795             (*n_ops)++;
3796         }
3797     }
3798
3799     if (miss->upcall_type == DPIF_UC_MISS || subfacet->path != want_path) {
3800         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
3801         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
3802
3803         subfacet->path = want_path;
3804
3805         ofpbuf_use_stack(&op->mask, &op->maskbuf, sizeof op->maskbuf);
3806         odp_flow_key_from_mask(&op->mask, &facet->xout.wc.masks,
3807                                &miss->flow, UINT32_MAX);
3808
3809         op->xout_garbage = false;
3810         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
3811         op->subfacet = subfacet;
3812         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3813         put->key = miss->key;
3814         put->key_len = miss->key_len;
3815         put->mask = op->mask.data;
3816         put->mask_len = op->mask.size;
3817
3818         if (want_path == SF_FAST_PATH) {
3819             put->actions = facet->xout.odp_actions.data;
3820             put->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3821         } else {
3822             compose_slow_path(ofproto, &miss->flow, facet->xout.slow,
3823                               op->slow_stub, sizeof op->slow_stub,
3824                               &put->actions, &put->actions_len);
3825         }
3826         put->stats = NULL;
3827     }
3828 }
3829
3830 /* Handles flow miss 'miss'.  May add any required datapath operations
3831  * to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
3832 static void
3833 handle_flow_miss(struct flow_miss *miss, struct flow_miss_op *ops,
3834                  size_t *n_ops)
3835 {
3836     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
3837     struct dpif_flow_stats stats__;
3838     struct dpif_flow_stats *stats = &stats__;
3839     struct ofpbuf *packet;
3840     struct facet *facet;
3841     long long int now;
3842
3843     now = time_msec();
3844     memset(stats, 0, sizeof *stats);
3845     stats->used = now;
3846     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3847         stats->tcp_flags |= packet_get_tcp_flags(packet, &miss->flow);
3848         stats->n_bytes += packet->size;
3849         stats->n_packets++;
3850     }
3851
3852     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &miss->flow);
3853     if (!facet) {
3854         struct flow_wildcards wc;
3855         struct rule_dpif *rule;
3856         struct xlate_out xout;
3857         struct xlate_in xin;
3858
3859         flow_wildcards_init_catchall(&wc);
3860         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &miss->flow, &wc);
3861         rule_credit_stats(rule, stats);
3862
3863         xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, &miss->initial_vals, rule,
3864                       stats->tcp_flags, NULL);
3865         xin.resubmit_stats = stats;
3866         xin.may_learn = true;
3867         xlate_actions(&xin, &xout);
3868         flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
3869
3870         /* There does not exist a bijection between 'struct flow' and datapath
3871          * flow keys with fitness ODP_FIT_TO_LITTLE.  This breaks a fundamental
3872          * assumption used throughout the facet and subfacet handling code.
3873          * Since we have to handle these misses in userspace anyway, we simply
3874          * skip facet creation, avoiding the problem altogether. */
3875         if (miss->key_fitness == ODP_FIT_TOO_LITTLE
3876             || !flow_miss_should_make_facet(miss, &xout.wc)) {
3877             handle_flow_miss_without_facet(rule, &xout, miss, ops, n_ops);
3878             return;
3879         }
3880
3881         facet = facet_create(miss, rule, &xout, stats);
3882         stats = NULL;
3883     }
3884     handle_flow_miss_with_facet(miss, facet, now, stats, ops, n_ops);
3885 }
3886
3887 static struct drop_key *
3888 drop_key_lookup(const struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
3889                 size_t key_len)
3890 {
3891     struct drop_key *drop_key;
3892
3893     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (drop_key, hmap_node, hash_bytes(key, key_len, 0),
3894                              &backer->drop_keys) {
3895         if (drop_key->key_len == key_len
3896             && !memcmp(drop_key->key, key, key_len)) {
3897             return drop_key;
3898         }
3899     }
3900     return NULL;
3901 }
3902
3903 static void
3904 drop_key_clear(struct dpif_backer *backer)
3905 {
3906     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3907     struct drop_key *drop_key, *next;
3908
3909     HMAP_FOR_EACH_SAFE (drop_key, next, hmap_node, &backer->drop_keys) {
3910         int error;
3911
3912         error = dpif_flow_del(backer->dpif, drop_key->key, drop_key->key_len,
3913                               NULL);
3914         if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3915             struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3916             odp_flow_key_format(drop_key->key, drop_key->key_len, &ds);
3917             VLOG_WARN("Failed to delete drop key (%s) (%s)", strerror(error),
3918                       ds_cstr(&ds));
3919             ds_destroy(&ds);
3920         }
3921
3922         hmap_remove(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node);
3923         free(drop_key->key);
3924         free(drop_key);
3925     }
3926 }
3927
3928 /* Given a datpath, packet, and flow metadata ('backer', 'packet', and 'key'
3929  * respectively), populates 'flow' with the result of odp_flow_key_to_flow().
3930  * Optionally, if nonnull, populates 'fitnessp' with the fitness of 'flow' as
3931  * returned by odp_flow_key_to_flow().  Also, optionally populates 'ofproto'
3932  * with the ofproto_dpif, and 'odp_in_port' with the datapath in_port, that
3933  * 'packet' ingressed.
3934  *
3935  * If 'ofproto' is nonnull, requires 'flow''s in_port to exist.  Otherwise sets
3936  * 'flow''s in_port to OFPP_NONE.
3937  *
3938  * This function does post-processing on data returned from
3939  * odp_flow_key_to_flow() to help make VLAN splinters transparent to the rest
3940  * of the upcall processing logic.  In particular, if the extracted in_port is
3941  * a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by the "real" port, sets
3942  * flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN splinter port, and pushes
3943  * a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
3944  *
3945  * Optionally, if 'initial_vals' is nonnull, sets 'initial_vals->vlan_tci'
3946  * to the VLAN TCI with which the packet was really received, that is, the
3947  * actual VLAN TCI extracted by odp_flow_key_to_flow().  (This differs from
3948  * the value returned in flow->vlan_tci only for packets received on
3949  * VLAN splinters.)  Also, if received on an IP tunnel, sets
3950  * 'initial_vals->tunnel_ip_tos' to the tunnel's IP TOS.
3951  *
3952  * Similarly, this function also includes some logic to help with tunnels.  It
3953  * may modify 'flow' as necessary to make the tunneling implementation
3954  * transparent to the upcall processing logic.
3955  *
3956  * Returns 0 if successful, ENODEV if the parsed flow has no associated ofport,
3957  * or some other positive errno if there are other problems. */
3958 static int
3959 ofproto_receive(const struct dpif_backer *backer, struct ofpbuf *packet,
3960                 const struct nlattr *key, size_t key_len,
3961                 struct flow *flow, enum odp_key_fitness *fitnessp,
3962                 struct ofproto_dpif **ofproto, uint32_t *odp_in_port,
3963                 struct initial_vals *initial_vals)
3964 {
3965     const struct ofport_dpif *port;
3966     enum odp_key_fitness fitness;
3967     int error = ENODEV;
3968
3969     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
3970     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3971         error = EINVAL;
3972         goto exit;
3973     }
3974
3975     if (initial_vals) {
3976         initial_vals->vlan_tci = flow->vlan_tci;
3977         initial_vals->tunnel_ip_tos = flow->tunnel.ip_tos;
3978     }
3979
3980     if (odp_in_port) {
3981         *odp_in_port = flow->in_port;
3982     }
3983
3984     if (tnl_port_should_receive(flow)) {
3985         const struct ofport *ofport = tnl_port_receive(flow);
3986         if (!ofport) {
3987             flow->in_port = OFPP_NONE;
3988             goto exit;
3989         }
3990         port = ofport_dpif_cast(ofport);
3991
3992         /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
3993         fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
3994
3995         /* XXX: Since the tunnel module is not scoped per backer, it's
3996          * theoretically possible that we'll receive an ofport belonging to an
3997          * entirely different datapath.  In practice, this can't happen because
3998          * no platforms has two separate datapaths which each support
3999          * tunneling. */
4000         ovs_assert(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer == backer);
4001     } else {
4002         port = odp_port_to_ofport(backer, flow->in_port);
4003         if (!port) {
4004             flow->in_port = OFPP_NONE;
4005             goto exit;
4006         }
4007
4008         flow->in_port = port->up.ofp_port;
4009         if (vsp_adjust_flow(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto), flow)) {
4010             if (packet) {
4011                 /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to
4012                  * an OpenFlow controller properly, so that it looks correct
4013                  * for sFlow, and so that flow_extract() will get the correct
4014                  * vlan_tci if it is called on 'packet'.
4015                  *
4016                  * The allocated space inside 'packet' probably also contains
4017                  * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of
4018                  * a struct dpif_upcall (see the large comment on that
4019                  * structure definition), so pushing data on 'packet' is in
4020                  * general not a good idea since it could overwrite 'key' or
4021                  * free it as a side effect.  However, it's OK in this special
4022                  * case because we know that 'packet' is inside a Netlink
4023                  * attribute: pushing 4 bytes will just overwrite the 4-byte
4024                  * "struct nlattr", which is fine since we don't need that
4025                  * header anymore. */
4026                 eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
4027             }
4028             /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
4029             fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
4030         }
4031     }
4032     error = 0;
4033
4034     if (ofproto) {
4035         *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
4036     }
4037
4038 exit:
4039     if (fitnessp) {
4040         *fitnessp = fitness;
4041     }
4042     return error;
4043 }
4044
4045 static void
4046 handle_miss_upcalls(struct dpif_backer *backer, struct dpif_upcall *upcalls,
4047                     size_t n_upcalls)
4048 {
4049     struct dpif_upcall *upcall;
4050     struct flow_miss *miss;
4051     struct flow_miss misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4052     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
4053     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
4054     struct hmap todo;
4055     int n_misses;
4056     size_t n_ops;
4057     size_t i;
4058
4059     if (!n_upcalls) {
4060         return;
4061     }
4062
4063     /* Construct the to-do list.
4064      *
4065      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
4066      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
4067      * that we can process them together. */
4068     hmap_init(&todo);
4069     n_misses = 0;
4070     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
4071         struct flow_miss *miss = &misses[n_misses];
4072         struct flow_miss *existing_miss;
4073         struct ofproto_dpif *ofproto;
4074         uint32_t odp_in_port;
4075         struct flow flow;
4076         uint32_t hash;
4077         int error;
4078
4079         error = ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key,
4080                                 upcall->key_len, &flow, &miss->key_fitness,
4081                                 &ofproto, &odp_in_port, &miss->initial_vals);
4082         if (error == ENODEV) {
4083             struct drop_key *drop_key;
4084
4085             /* Received packet on port for which we couldn't associate
4086              * an ofproto.  This can happen if a port is removed while
4087              * traffic is being received.  Print a rate-limited message
4088              * in case it happens frequently.  Install a drop flow so
4089              * that future packets of the flow are inexpensively dropped
4090              * in the kernel. */
4091             VLOG_INFO_RL(&rl, "received packet on unassociated port %"PRIu32,
4092                          flow.in_port);
4093
4094             drop_key = drop_key_lookup(backer, upcall->key, upcall->key_len);
4095             if (!drop_key) {
4096                 drop_key = xmalloc(sizeof *drop_key);
4097                 drop_key->key = xmemdup(upcall->key, upcall->key_len);
4098                 drop_key->key_len = upcall->key_len;
4099
4100                 hmap_insert(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node,
4101                             hash_bytes(drop_key->key, drop_key->key_len, 0));
4102                 dpif_flow_put(backer->dpif, DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY,
4103                               drop_key->key, drop_key->key_len,
4104                               NULL, 0, NULL, 0, NULL);
4105             }
4106             continue;
4107         }
4108         if (error) {
4109             continue;
4110         }
4111
4112         ofproto->n_missed++;
4113         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark,
4114                      &flow.tunnel, flow.in_port, &miss->flow);
4115
4116         /* Add other packets to a to-do list. */
4117         hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
4118         existing_miss = flow_miss_find(&todo, ofproto, &miss->flow, hash);
4119         if (!existing_miss) {
4120             hmap_insert(&todo, &miss->hmap_node, hash);
4121             miss->ofproto = ofproto;
4122             miss->key = upcall->key;
4123             miss->key_len = upcall->key_len;
4124             miss->upcall_type = upcall->type;
4125             miss->odp_in_port = odp_in_port;
4126             list_init(&miss->packets);
4127
4128             n_misses++;
4129         } else {
4130             miss = existing_miss;
4131         }
4132         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
4133     }
4134
4135     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
4136      * operations to batch. */
4137     n_ops = 0;
4138     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
4139         handle_flow_miss(miss, flow_miss_ops, &n_ops);
4140     }
4141     ovs_assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
4142
4143     /* Execute batch. */
4144     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
4145         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
4146     }
4147     dpif_operate(backer->dpif, dpif_ops, n_ops);
4148
4149     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
4150         if (dpif_ops[i]->error != 0
4151             && flow_miss_ops[i].dpif_op.type == DPIF_OP_FLOW_PUT
4152             && flow_miss_ops[i].subfacet) {
4153             struct subfacet *subfacet = flow_miss_ops[i].subfacet;
4154
4155             COVERAGE_INC(subfacet_install_fail);
4156
4157             subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
4158         }
4159
4160         /* Free memory. */
4161         if (flow_miss_ops[i].xout_garbage) {
4162             xlate_out_uninit(&flow_miss_ops[i].xout);
4163         }
4164     }
4165     hmap_destroy(&todo);
4166 }
4167
4168 static enum { SFLOW_UPCALL, MISS_UPCALL, BAD_UPCALL, FLOW_SAMPLE_UPCALL,
4169               IPFIX_UPCALL }
4170 classify_upcall(const struct dpif_upcall *upcall)
4171 {
4172     size_t userdata_len;
4173     union user_action_cookie cookie;
4174
4175     /* First look at the upcall type. */
4176     switch (upcall->type) {
4177     case DPIF_UC_ACTION:
4178         break;
4179
4180     case DPIF_UC_MISS:
4181         return MISS_UPCALL;
4182
4183     case DPIF_N_UC_TYPES:
4184     default:
4185         VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32, upcall->type);
4186         return BAD_UPCALL;
4187     }
4188
4189     /* "action" upcalls need a closer look. */
4190     if (!upcall->userdata) {
4191         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall missing cookie");
4192         return BAD_UPCALL;
4193     }
4194     userdata_len = nl_attr_get_size(upcall->userdata);
4195     if (userdata_len < sizeof cookie.type
4196         || userdata_len > sizeof cookie) {
4197         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall cookie has unexpected size %zu",
4198                      userdata_len);
4199         return BAD_UPCALL;
4200     }
4201     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4202     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), userdata_len);
4203     if (userdata_len == sizeof cookie.sflow
4204         && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
4205         return SFLOW_UPCALL;
4206     } else if (userdata_len == sizeof cookie.slow_path
4207                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH) {
4208         return MISS_UPCALL;
4209     } else if (userdata_len == sizeof cookie.flow_sample
4210                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE) {
4211         return FLOW_SAMPLE_UPCALL;
4212     } else if (userdata_len == sizeof cookie.ipfix
4213                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_IPFIX) {
4214         return IPFIX_UPCALL;
4215     } else {
4216         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie of type %"PRIu16
4217                      " and size %zu", cookie.type, userdata_len);
4218         return BAD_UPCALL;
4219     }
4220 }
4221
4222 static void
4223 handle_sflow_upcall(struct dpif_backer *backer,
4224                     const struct dpif_upcall *upcall)
4225 {
4226     struct ofproto_dpif *ofproto;
4227     union user_action_cookie cookie;
4228     struct flow flow;
4229     uint32_t odp_in_port;
4230
4231     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4232                         &flow, NULL, &ofproto, &odp_in_port, NULL)
4233         || !ofproto->sflow) {
4234         return;
4235     }
4236
4237     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4238     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.sflow);
4239     dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
4240                         odp_in_port, &cookie);
4241 }
4242
4243 static void
4244 handle_flow_sample_upcall(struct dpif_backer *backer,
4245                           const struct dpif_upcall *upcall)
4246 {
4247     struct ofproto_dpif *ofproto;
4248     union user_action_cookie cookie;
4249     struct flow flow;
4250
4251     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4252                         &flow, NULL, &ofproto, NULL, NULL)
4253         || !ofproto->ipfix) {
4254         return;
4255     }
4256
4257     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4258     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.flow_sample);
4259
4260     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
4261      * the packet using it. */
4262     dpif_ipfix_flow_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow,
4263                            cookie.flow_sample.collector_set_id,
4264                            cookie.flow_sample.probability,
4265                            cookie.flow_sample.obs_domain_id,
4266                            cookie.flow_sample.obs_point_id);
4267 }
4268
4269 static void
4270 handle_ipfix_upcall(struct dpif_backer *backer,
4271                     const struct dpif_upcall *upcall)
4272 {
4273     struct ofproto_dpif *ofproto;
4274     struct flow flow;
4275
4276     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4277                         &flow, NULL, &ofproto, NULL, NULL)
4278         || !ofproto->ipfix) {
4279         return;
4280     }
4281
4282     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
4283      * the packet using it. */
4284     dpif_ipfix_bridge_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow);
4285 }
4286
4287 static int
4288 handle_upcalls(struct dpif_backer *backer, unsigned int max_batch)
4289 {
4290     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4291     struct ofpbuf miss_bufs[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4292     uint64_t miss_buf_stubs[FLOW_MISS_MAX_BATCH][4096 / 8];
4293     int n_processed;
4294     int n_misses;
4295     int i;
4296
4297     ovs_assert(max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
4298
4299     n_misses = 0;
4300     for (n_processed = 0; n_processed < max_batch; n_processed++) {
4301         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
4302         struct ofpbuf *buf = &miss_bufs[n_misses];
4303         int error;
4304
4305         ofpbuf_use_stub(buf, miss_buf_stubs[n_misses],
4306                         sizeof miss_buf_stubs[n_misses]);
4307         error = dpif_recv(backer->dpif, upcall, buf);
4308         if (error) {
4309             ofpbuf_uninit(buf);
4310             break;
4311         }
4312
4313         switch (classify_upcall(upcall)) {
4314         case MISS_UPCALL:
4315             /* Handle it later. */
4316             n_misses++;
4317             break;
4318
4319         case SFLOW_UPCALL:
4320             handle_sflow_upcall(backer, upcall);
4321             ofpbuf_uninit(buf);
4322             break;
4323
4324         case FLOW_SAMPLE_UPCALL:
4325             handle_flow_sample_upcall(backer, upcall);
4326             ofpbuf_uninit(buf);
4327             break;
4328
4329         case IPFIX_UPCALL:
4330             handle_ipfix_upcall(backer, upcall);
4331             ofpbuf_uninit(buf);
4332             break;
4333
4334         case BAD_UPCALL:
4335             ofpbuf_uninit(buf);
4336             break;
4337         }
4338     }
4339
4340     /* Handle deferred MISS_UPCALL processing. */
4341     handle_miss_upcalls(backer, misses, n_misses);
4342     for (i = 0; i < n_misses; i++) {
4343         ofpbuf_uninit(&miss_bufs[i]);
4344     }
4345
4346     return n_processed;
4347 }
4348 \f
4349 /* Flow expiration. */
4350
4351 static int subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *);
4352 static void update_stats(struct dpif_backer *);
4353 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
4354 static void expire_subfacets(struct ofproto_dpif *, int dp_max_idle);
4355
4356 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
4357  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
4358  * importantly when they last were used, and then use that information to
4359  * expire flows that have not been used recently.
4360  *
4361  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
4362 static int
4363 expire(struct dpif_backer *backer)
4364 {
4365     struct ofproto_dpif *ofproto;
4366     int max_idle = INT32_MAX;
4367
4368     /* Periodically clear out the drop keys in an effort to keep them
4369      * relatively few. */
4370     drop_key_clear(backer);
4371
4372     /* Update stats for each flow in the backer. */
4373     update_stats(backer);
4374
4375     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4376         struct rule *rule, *next_rule;
4377         int dp_max_idle;
4378
4379         if (ofproto->backer != backer) {
4380             continue;
4381         }
4382
4383         /* Keep track of the max number of flows per ofproto_dpif. */
4384         update_max_subfacet_count(ofproto);
4385
4386         /* Expire subfacets that have been idle too long. */
4387         dp_max_idle = subfacet_max_idle(ofproto);
4388         expire_subfacets(ofproto, dp_max_idle);
4389
4390         max_idle = MIN(max_idle, dp_max_idle);
4391
4392         /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout
4393          * has passed. */
4394         LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, expirable,
4395                             &ofproto->up.expirable) {
4396             rule_expire(rule_dpif_cast(rule));
4397         }
4398
4399         /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
4400          * good time to do bond rebalancing. */
4401         if (ofproto->has_bonded_bundles) {
4402             struct ofbundle *bundle;
4403
4404             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
4405                 if (bundle->bond) {
4406                     bond_rebalance(bundle->bond, &backer->revalidate_set);
4407                 }
4408             }
4409         }
4410     }
4411
4412     return MIN(max_idle, 1000);
4413 }
4414
4415 /* Updates flow table statistics given that the datapath just reported 'stats'
4416  * as 'subfacet''s statistics. */
4417 static void
4418 update_subfacet_stats(struct subfacet *subfacet,
4419                       const struct dpif_flow_stats *stats)
4420 {
4421     struct facet *facet = subfacet->facet;
4422     struct dpif_flow_stats diff;
4423
4424     diff.tcp_flags = stats->tcp_flags;
4425     diff.used = stats->used;
4426
4427     if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
4428         diff.n_packets = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4429     } else {
4430         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
4431         diff.n_packets = 0;
4432     }
4433
4434     if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
4435         diff.n_bytes = stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
4436     } else {
4437         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
4438         diff.n_bytes = 0;
4439     }
4440
4441     subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
4442     subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
4443     subfacet_update_stats(subfacet, &diff);
4444
4445     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4446         facet_learn(facet);
4447         facet_account(facet);
4448         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4449     }
4450 }
4451
4452 /* 'key' with length 'key_len' bytes is a flow in 'dpif' that we know nothing
4453  * about, or a flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
4454 static void
4455 delete_unexpected_flow(struct ofproto_dpif *ofproto,
4456                        const struct nlattr *key, size_t key_len)
4457 {
4458     if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4459         struct ds s;
4460
4461         ds_init(&s);
4462         odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
4463         VLOG_WARN("unexpected flow on %s: %s", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
4464         ds_destroy(&s);
4465     }
4466
4467     COVERAGE_INC(facet_unexpected);
4468     dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, key, key_len, NULL);
4469 }
4470
4471 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
4472  *
4473  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
4474  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
4475  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
4476  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
4477  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
4478  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
4479  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
4480  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
4481  *
4482  * In addition, this function maintains per ofproto flow hit counts. The patch
4483  * port is not treated specially. e.g. A packet ingress from br0 patched into
4484  * br1 will increase the hit count of br0 by 1, however, does not affect
4485  * the hit or miss counts of br1.
4486  */
4487 static void
4488 update_stats(struct dpif_backer *backer)
4489 {
4490     const struct dpif_flow_stats *stats;
4491     struct dpif_flow_dump dump;
4492     struct ofproto_dpif *ofproto;
4493     const struct nlattr *key, *mask;
4494     size_t key_len, mask_len;
4495
4496     dpif_flow_dump_start(&dump, backer->dpif);
4497     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len,
4498                                &mask, &mask_len, NULL, NULL, &stats)) {
4499         struct flow flow;
4500         struct subfacet *subfacet;
4501         uint32_t key_hash;
4502
4503         if (ofproto_receive(backer, NULL, key, key_len, &flow, NULL, &ofproto,
4504                             NULL, NULL)) {
4505             continue;
4506         }
4507
4508         ofproto->total_subfacet_count += hmap_count(&ofproto->subfacets);
4509         ofproto->n_update_stats++;
4510
4511         key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4512         subfacet = subfacet_find(ofproto, key, key_len, key_hash);
4513         switch (subfacet ? subfacet->path : SF_NOT_INSTALLED) {
4514         case SF_FAST_PATH:
4515             /* Update ofproto_dpif's hit count. */
4516             if (stats->n_packets > subfacet->dp_packet_count) {
4517                 uint64_t delta = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4518                 dpif_stats_update_hit_count(ofproto, delta);
4519             }
4520
4521             update_subfacet_stats(subfacet, stats);
4522             break;
4523
4524         case SF_SLOW_PATH:
4525             /* Stats are updated per-packet. */
4526             break;
4527
4528         case SF_NOT_INSTALLED:
4529         default:
4530             delete_unexpected_flow(ofproto, key, key_len);
4531             break;
4532         }
4533         run_fast_rl();
4534     }
4535     dpif_flow_dump_done(&dump);
4536
4537     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4538         update_moving_averages(ofproto);
4539     }
4540
4541 }
4542
4543 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4544  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
4545  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
4546  * fold its statistic into its rule. */
4547 static int
4548 subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *ofproto)
4549 {
4550     /*
4551      * Idle time histogram.
4552      *
4553      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
4554      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
4555      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4556      * well.
4557      *
4558      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
4559      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4560      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
4561      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
4562      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
4563      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
4564      * discard.
4565      *
4566      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4567      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
4568      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4569      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4570      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
4571      * ofproto->up.flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
4572      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
4573      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
4574      * (though the next run will delete most of those unless they receive
4575      * additional data).
4576      *
4577      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
4578      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
4579      * uninstallable subfacets.
4580      */
4581     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4582     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4583     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4584     int total, subtotal, bucket;
4585     struct subfacet *subfacet;
4586     long long int now;
4587     int i;
4588
4589     total = hmap_count(&ofproto->subfacets);
4590     if (total <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
4591         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4592     }
4593
4594     /* Build histogram. */
4595     now = time_msec();
4596     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
4597         long long int idle = now - subfacet->used;
4598         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4599                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4600                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4601         buckets[bucket]++;
4602     }
4603
4604     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4605     subtotal = bucket = 0;
4606     do {
4607         subtotal += buckets[bucket++];
4608     } while (bucket < N_BUCKETS &&
4609              subtotal < MAX(ofproto->up.flow_eviction_threshold, total / 100));
4610
4611     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4612         struct ds s;
4613
4614         ds_init(&s);
4615         ds_put_cstr(&s, "keep");
4616         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4617             if (i == bucket) {
4618                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4619             }
4620             if (buckets[i]) {
4621                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4622             }
4623         }
4624         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
4625         ds_destroy(&s);
4626     }
4627
4628     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4629 }
4630
4631 static void
4632 expire_subfacets(struct ofproto_dpif *ofproto, int dp_max_idle)
4633 {
4634     /* Cutoff time for most flows. */
4635     long long int normal_cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
4636
4637     /* We really want to keep flows for special protocols around, so use a more
4638      * conservative cutoff. */
4639     long long int special_cutoff = time_msec() - 10000;
4640
4641     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4642     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4643     int n_batch;
4644
4645     n_batch = 0;
4646     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
4647                         &ofproto->subfacets) {
4648         long long int cutoff;
4649
4650         cutoff = (subfacet->facet->xout.slow & (SLOW_CFM | SLOW_LACP
4651                                                 | SLOW_STP)
4652                   ? special_cutoff
4653                   : normal_cutoff);
4654         if (subfacet->used < cutoff) {
4655             if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
4656                 batch[n_batch++] = subfacet;
4657                 if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
4658                     subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
4659                     n_batch = 0;
4660                 }
4661             } else {
4662                 subfacet_destroy(subfacet);
4663             }
4664         }
4665     }
4666
4667     if (n_batch > 0) {
4668         subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
4669     }
4670 }
4671
4672 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
4673  * then delete it entirely. */
4674 static void
4675 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
4676 {
4677     struct facet *facet, *next_facet;
4678     long long int now;
4679     uint8_t reason;
4680
4681     if (rule->up.pending) {
4682         /* We'll have to expire it later. */
4683         return;
4684     }
4685
4686     /* Has 'rule' expired? */
4687     now = time_msec();
4688     if (rule->up.hard_timeout
4689         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
4690         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
4691     } else if (rule->up.idle_timeout
4692                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
4693         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
4694     } else {
4695         return;
4696     }
4697
4698     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
4699
4700     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4701      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
4702     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4703         facet_remove(facet);
4704     }
4705
4706     /* Get rid of the rule. */
4707     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
4708 }
4709 \f
4710 /* Facets. */
4711
4712 /* Creates and returns a new facet based on 'miss'.
4713  *
4714  * The caller must already have determined that no facet with an identical
4715  * 'miss->flow' exists in 'miss->ofproto'.
4716  *
4717  * 'rule' and 'xout' must have been created based on 'miss'.
4718  *
4719  * 'facet'' statistics are initialized based on 'stats'.
4720  *
4721  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
4722  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
4723 static struct facet *
4724 facet_create(const struct flow_miss *miss, struct rule_dpif *rule,
4725              struct xlate_out *xout, struct dpif_flow_stats *stats)
4726 {
4727     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
4728     struct facet *facet;
4729     struct match match;
4730
4731     facet = xzalloc(sizeof *facet);
4732     facet->packet_count = facet->prev_packet_count = stats->n_packets;
4733     facet->byte_count = facet->prev_byte_count = stats->n_bytes;
4734     facet->tcp_flags = stats->tcp_flags;
4735     facet->used = stats->used;
4736     facet->flow = miss->flow;
4737     facet->initial_vals = miss->initial_vals;
4738     facet->learn_rl = time_msec() + 500;
4739     facet->rule = rule;
4740
4741     list_push_back(&facet->rule->facets, &facet->list_node);
4742     list_init(&facet->subfacets);
4743     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
4744     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
4745
4746     xlate_out_copy(&facet->xout, xout);
4747
4748     match_init(&match, &facet->flow, &facet->xout.wc);
4749     cls_rule_init(&facet->cr, &match, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
4750     classifier_insert(&ofproto->facets, &facet->cr);
4751
4752     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4753
4754     return facet;
4755 }
4756
4757 static void
4758 facet_free(struct facet *facet)
4759 {
4760     if (facet) {
4761         xlate_out_uninit(&facet->xout);
4762         free(facet);
4763     }
4764 }
4765
4766 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
4767  * 'packet', which arrived on 'in_port'. */
4768 static bool
4769 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4770                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
4771                     struct ofpbuf *packet)
4772 {
4773     struct odputil_keybuf keybuf;
4774     struct ofpbuf key;
4775     int error;
4776
4777     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4778     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
4779                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
4780
4781     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
4782                          odp_actions, actions_len, packet);
4783     return !error;
4784 }
4785
4786 /* Remove 'facet' from its ofproto and free up the associated memory:
4787  *
4788  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
4789  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
4790  *
4791  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
4792  */
4793 static void
4794 facet_remove(struct facet *facet)
4795 {
4796     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4797     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4798
4799     ovs_assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
4800
4801     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
4802     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4803         subfacet_uninstall(subfacet);
4804     }
4805
4806     /* Flush the final stats to the rule.
4807      *
4808      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
4809      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
4810      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
4811     facet_flush_stats(facet);
4812
4813     /* Now we're really all done so destroy everything. */
4814     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
4815                         &facet->subfacets) {
4816         subfacet_destroy__(subfacet);
4817     }
4818     classifier_remove(&ofproto->facets, &facet->cr);
4819     cls_rule_destroy(&facet->cr);
4820     list_remove(&facet->list_node);
4821     facet_free(facet);
4822 }
4823
4824 /* Feed information from 'facet' back into the learning table to keep it in
4825  * sync with what is actually flowing through the datapath. */
4826 static void
4827 facet_learn(struct facet *facet)
4828 {
4829     long long int now = time_msec();
4830
4831     if (!facet->xout.has_fin_timeout && now < facet->learn_rl) {
4832         return;
4833     }
4834
4835     facet->learn_rl = now + 500;
4836
4837     if (!facet->xout.has_learn
4838         && !facet->xout.has_normal
4839         && (!facet->xout.has_fin_timeout
4840             || !(facet->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST)))) {
4841         return;
4842     }
4843
4844     facet_push_stats(facet, true);
4845 }
4846
4847 static void
4848 facet_account(struct facet *facet)
4849 {
4850     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4851     const struct nlattr *a;
4852     unsigned int left;
4853     ovs_be16 vlan_tci;
4854     uint64_t n_bytes;
4855
4856     if (!facet->xout.has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
4857         return;
4858     }
4859     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
4860
4861     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
4862      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
4863      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
4864      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
4865      * hash bucket.)
4866      *
4867      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
4868      * be equally valid for our purpose. */
4869     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
4870     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left, facet->xout.odp_actions.data,
4871                              facet->xout.odp_actions.size) {
4872         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
4873         struct ofport_dpif *port;
4874
4875         switch (nl_attr_type(a)) {
4876         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
4877             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
4878             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
4879                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
4880                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
4881             }
4882             break;
4883
4884         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
4885             vlan_tci = htons(0);
4886             break;
4887
4888         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
4889             vlan = nl_attr_get(a);
4890             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
4891             break;
4892         }
4893     }
4894 }
4895
4896 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
4897  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
4898  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
4899 static bool
4900 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
4901 {
4902     if (facet) {
4903         const struct rule *rule = &facet->rule->up;
4904         const struct ofpact *ofpacts = rule->ofpacts;
4905         size_t ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
4906
4907         if (ofpacts_len > 0 &&
4908             ofpacts->type == OFPACT_CONTROLLER &&
4909             ofpact_next(ofpacts) >= ofpact_end(ofpacts, ofpacts_len)) {
4910             return true;
4911         }
4912     }
4913     return false;
4914 }
4915
4916 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
4917  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
4918  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
4919  * its packet and byte counts before this function is called. */
4920 static void
4921 facet_flush_stats(struct facet *facet)
4922 {
4923     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4924     struct subfacet *subfacet;
4925
4926     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4927         ovs_assert(!subfacet->dp_byte_count);
4928         ovs_assert(!subfacet->dp_packet_count);
4929     }
4930
4931     facet_push_stats(facet, false);
4932     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4933         facet_account(facet);
4934         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4935     }
4936
4937     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
4938         struct ofexpired expired;
4939         expired.flow = facet->flow;
4940         expired.packet_count = facet->packet_count;
4941         expired.byte_count = facet->byte_count;
4942         expired.used = facet->used;
4943         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
4944     }
4945
4946     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
4947      * reinstalled. */
4948     facet_reset_counters(facet);
4949
4950     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
4951     facet->tcp_flags = 0;
4952 }
4953
4954 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one which would be responsible for
4955  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4956  *
4957  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
4958  * instead if that is important. */
4959 static struct facet *
4960 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4961 {
4962     struct cls_rule *cr = classifier_lookup(&ofproto->facets, flow, NULL);
4963     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr) : NULL;
4964 }
4965
4966 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one capable that covers
4967  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4968  *
4969  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
4970 static struct facet *
4971 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4972 {
4973     struct facet *facet;
4974
4975     facet = facet_find(ofproto, flow);
4976     if (facet
4977         && (ofproto->backer->need_revalidate
4978             || tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
4979                                   facet->xout.tags))
4980         && !facet_revalidate(facet)) {
4981         return NULL;
4982     }
4983
4984     return facet;
4985 }
4986
4987 static bool
4988 facet_check_consistency(struct facet *facet)
4989 {
4990     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
4991
4992     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4993
4994     struct xlate_out xout;
4995     struct xlate_in xin;
4996
4997     struct rule_dpif *rule;
4998     bool ok;
4999
5000     /* Check the rule for consistency. */
5001     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, NULL);
5002     if (rule != facet->rule) {
5003         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
5004             struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5005
5006             flow_format(&s, &facet->flow);
5007             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
5008                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
5009             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
5010             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
5011                           rule->up.table_id);
5012             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
5013             ds_put_cstr(&s, ")\n");
5014
5015             ds_destroy(&s);
5016         }
5017         return false;
5018     }
5019
5020     /* Check the datapath actions for consistency. */
5021     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, &facet->initial_vals, rule,
5022                   0, NULL);
5023     xlate_actions(&xin, &xout);
5024
5025     ok = ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)
5026         && facet->xout.slow == xout.slow;
5027     if (!ok && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
5028         struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5029
5030         flow_format(&s, &facet->flow);
5031         ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in facet");
5032
5033         if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
5034             ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
5035             format_odp_actions(&s, facet->xout.odp_actions.data,
5036                                facet->xout.odp_actions.size);
5037             ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
5038             format_odp_actions(&s, xout.odp_actions.data,
5039                                xout.odp_actions.size);
5040             ds_put_cstr(&s, ")");
5041         }
5042
5043         if (facet->xout.slow != xout.slow) {
5044             ds_put_format(&s, " slow path incorrect. should be %d", xout.slow);
5045         }
5046
5047         ds_destroy(&s);
5048     }
5049     xlate_out_uninit(&xout);
5050
5051     return ok;
5052 }
5053
5054 /* Re-searches the classifier for 'facet':
5055  *
5056  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
5057  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
5058  *
5059  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
5060  *     where it is and recompiles its actions anyway.
5061  *
5062  *   - If any of 'facet''s subfacets correspond to a new flow according to
5063  *     ofproto_receive(), 'facet' is removed.
5064  *
5065  *   Returns true if 'facet' is still valid.  False if 'facet' was removed. */
5066 static bool
5067 facet_revalidate(struct facet *facet)
5068 {
5069     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5070     struct rule_dpif *new_rule;
5071     struct subfacet *subfacet;
5072     struct flow_wildcards wc;
5073     struct xlate_out xout;
5074     struct xlate_in xin;
5075
5076     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
5077
5078     /* Check that child subfacets still correspond to this facet.  Tunnel
5079      * configuration changes could cause a subfacet's OpenFlow in_port to
5080      * change. */
5081     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5082         struct ofproto_dpif *recv_ofproto;
5083         struct flow recv_flow;
5084         int error;
5085
5086         error = ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, subfacet->key,
5087                                 subfacet->key_len, &recv_flow, NULL,
5088                                 &recv_ofproto, NULL, NULL);
5089         if (error
5090             || recv_ofproto != ofproto
5091             || facet != facet_find(ofproto, &recv_flow)) {
5092             facet_remove(facet);
5093             return false;
5094         }
5095     }
5096
5097     flow_wildcards_init_catchall(&wc);
5098     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, &wc);
5099
5100     /* Calculate new datapath actions.
5101      *
5102      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
5103      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
5104      * around to properly compose it. */
5105     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, &facet->initial_vals, new_rule,
5106                   0, NULL);
5107     xlate_actions(&xin, &xout);
5108     flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
5109
5110     /* A facet's slow path reason should only change under dramatic
5111      * circumstances.  Rather than try to update everything, it's simpler to
5112      * remove the facet and start over.
5113      *
5114      * More importantly, if a facet's wildcards change, it will be relatively
5115      * difficult to figure out if its subfacets still belong to it, and if not
5116      * which facet they may belong to.  Again, to avoid the complexity, we
5117      * simply give up instead. */
5118     if (facet->xout.slow != xout.slow
5119         || memcmp(&facet->xout.wc, &xout.wc, sizeof xout.wc)) {
5120         facet_remove(facet);
5121         xlate_out_uninit(&xout);
5122         return false;
5123     }
5124
5125     if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
5126         LIST_FOR_EACH(subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5127             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
5128                 struct dpif_flow_stats stats;
5129
5130                 subfacet_install(subfacet, &xout.odp_actions, &stats);
5131                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5132             }
5133         }
5134
5135         facet_flush_stats(facet);
5136
5137         ofpbuf_clear(&facet->xout.odp_actions);
5138         ofpbuf_put(&facet->xout.odp_actions, xout.odp_actions.data,
5139                    xout.odp_actions.size);
5140     }
5141
5142     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
5143     facet->xout.tags = xout.tags;
5144     facet->xout.slow = xout.slow;
5145     facet->xout.has_learn = xout.has_learn;
5146     facet->xout.has_normal = xout.has_normal;
5147     facet->xout.has_fin_timeout = xout.has_fin_timeout;
5148     facet->xout.nf_output_iface = xout.nf_output_iface;
5149     facet->xout.mirrors = xout.mirrors;
5150     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
5151
5152     if (facet->rule != new_rule) {
5153         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
5154         list_remove(&facet->list_node);
5155         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
5156         facet->rule = new_rule;
5157         facet->used = new_rule->up.created;
5158         facet->prev_used = facet->used;
5159     }
5160
5161     xlate_out_uninit(&xout);
5162     return true;
5163 }
5164
5165 static void
5166 facet_reset_counters(struct facet *facet)
5167 {
5168     facet->packet_count = 0;
5169     facet->byte_count = 0;
5170     facet->prev_packet_count = 0;
5171     facet->prev_byte_count = 0;
5172     facet->accounted_bytes = 0;
5173 }
5174
5175 static void
5176 facet_push_stats(struct facet *facet, bool may_learn)
5177 {
5178     struct dpif_flow_stats stats;
5179
5180     ovs_assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
5181     ovs_assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
5182     ovs_assert(facet->used >= facet->prev_used);
5183
5184     stats.n_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
5185     stats.n_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
5186     stats.used = facet->used;
5187     stats.tcp_flags = facet->tcp_flags;
5188
5189     if (may_learn || stats.n_packets || facet->used > facet->prev_used) {
5190         struct ofproto_dpif *ofproto =
5191             ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5192
5193         struct ofport_dpif *in_port;
5194         struct xlate_in xin;
5195
5196         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
5197         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
5198         facet->prev_used = facet->used;
5199
5200         in_port = get_ofp_port(ofproto, facet->flow.in_port);
5201         if (in_port && in_port->tnl_port) {
5202             netdev_vport_inc_rx(in_port->up.netdev, &stats);
5203         }
5204
5205         rule_credit_stats(facet->rule, &stats);
5206         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow,
5207                                  facet->used);
5208         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, facet->tcp_flags);
5209         update_mirror_stats(ofproto, facet->xout.mirrors, stats.n_packets,
5210                             stats.n_bytes);
5211
5212         xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, &facet->initial_vals,
5213                       facet->rule, stats.tcp_flags, NULL);
5214         xin.resubmit_stats = &stats;
5215         xin.may_learn = may_learn;
5216         xlate_actions_for_side_effects(&xin);
5217     }
5218 }
5219
5220 static void
5221 push_all_stats__(bool run_fast)
5222 {
5223     static long long int rl = LLONG_MIN;
5224     struct ofproto_dpif *ofproto;
5225
5226     if (time_msec() < rl) {
5227         return;
5228     }
5229
5230     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5231         struct cls_cursor cursor;
5232         struct facet *facet;
5233
5234         cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
5235         CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
5236             facet_push_stats(facet, false);
5237             if (run_fast) {
5238                 run_fast_rl();
5239             }
5240         }
5241     }
5242
5243     rl = time_msec() + 100;
5244 }
5245
5246 static void
5247 push_all_stats(void)
5248 {
5249     push_all_stats__(true);
5250 }
5251
5252 static void
5253 rule_credit_stats(struct rule_dpif *rule, const struct dpif_flow_stats *stats)
5254 {
5255     rule->packet_count += stats->n_packets;
5256     rule->byte_count += stats->n_bytes;
5257     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
5258 }
5259 \f
5260 /* Subfacets. */
5261
5262 static struct subfacet *
5263 subfacet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
5264               const struct nlattr *key, size_t key_len, uint32_t key_hash)
5265 {
5266     struct subfacet *subfacet;
5267
5268     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
5269                              &ofproto->subfacets) {
5270         if (subfacet->key_len == key_len
5271             && !memcmp(key, subfacet->key, key_len)) {
5272             return subfacet;
5273         }
5274     }
5275
5276     return NULL;
5277 }
5278
5279 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
5280  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len' members in 'miss'.  Returns the
5281  * existing subfacet if there is one, otherwise creates and returns a
5282  * new subfacet. */
5283 static struct subfacet *
5284 subfacet_create(struct facet *facet, struct flow_miss *miss,
5285                 long long int now)
5286 {
5287     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5288     enum odp_key_fitness key_fitness = miss->key_fitness;
5289     const struct nlattr *key = miss->key;
5290     size_t key_len = miss->key_len;
5291     uint32_t key_hash;
5292     struct subfacet *subfacet;
5293
5294     key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
5295
5296     if (list_is_empty(&facet->subfacets)) {
5297         subfacet = &facet->one_subfacet;
5298     } else {
5299         subfacet = subfacet_find(ofproto, key, key_len, key_hash);
5300         if (subfacet) {
5301             if (subfacet->facet == facet) {
5302                 return subfacet;
5303             }
5304
5305             /* This shouldn't happen. */
5306             VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
5307             subfacet_destroy(subfacet);
5308         }
5309
5310         subfacet = xmalloc(sizeof *subfacet);
5311     }
5312
5313     hmap_insert(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
5314     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
5315     subfacet->facet = facet;
5316     subfacet->key_fitness = key_fitness;
5317     subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
5318     subfacet->key_len = key_len;
5319     subfacet->used = now;
5320     subfacet->created = now;
5321     subfacet->dp_packet_count = 0;
5322     subfacet->dp_byte_count = 0;
5323     subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5324     subfacet->odp_in_port = miss->odp_in_port;
5325
5326     ofproto->subfacet_add_count++;
5327     return subfacet;
5328 }
5329
5330 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
5331  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
5332 static void
5333 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
5334 {
5335     struct facet *facet = subfacet->facet;
5336     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5337
5338     /* Update ofproto stats before uninstall the subfacet. */
5339     ofproto->subfacet_del_count++;
5340     ofproto->total_subfacet_life_span += (time_msec() - subfacet->created);
5341
5342     subfacet_uninstall(subfacet);
5343     hmap_remove(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node);
5344     list_remove(&subfacet->list_node);
5345     free(subfacet->key);
5346     if (subfacet != &facet->one_subfacet) {
5347         free(subfacet);
5348     }
5349 }
5350
5351 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
5352  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
5353 static void
5354 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
5355 {
5356     struct facet *facet = subfacet->facet;
5357
5358     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
5359         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
5360         facet_remove(facet);
5361     } else {
5362         subfacet_destroy__(subfacet);
5363     }
5364 }
5365
5366 static void
5367 subfacet_destroy_batch(struct ofproto_dpif *ofproto,
5368                        struct subfacet **subfacets, int n)
5369 {
5370     struct dpif_op ops[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5371     struct dpif_op *opsp[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5372     struct dpif_flow_stats stats[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5373     int i;
5374
5375     for (i = 0; i < n; i++) {
5376         ops[i].type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
5377         ops[i].u.flow_del.key = subfacets[i]->key;
5378         ops[i].u.flow_del.key_len = subfacets[i]->key_len;
5379         ops[i].u.flow_del.stats = &stats[i];
5380         opsp[i] = &ops[i];
5381     }
5382
5383     dpif_operate(ofproto->backer->dpif, opsp, n);
5384     for (i = 0; i < n; i++) {
5385         subfacet_reset_dp_stats(subfacets[i], &stats[i]);
5386         subfacets[i]->path = SF_NOT_INSTALLED;
5387         subfacet_destroy(subfacets[i]);
5388         run_fast_rl();
5389     }
5390 }
5391
5392 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
5393  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
5394  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
5395  * since 'subfacet' was last updated.
5396  *
5397  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5398 static int
5399 subfacet_install(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *odp_actions,
5400                  struct dpif_flow_stats *stats)
5401 {
5402     struct facet *facet = subfacet->facet;
5403     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5404     enum subfacet_path path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
5405     const struct nlattr *actions = odp_actions->data;
5406     size_t actions_len = odp_actions->size;
5407     struct odputil_keybuf maskbuf;
5408     struct ofpbuf mask;
5409
5410     uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
5411     enum dpif_flow_put_flags flags;
5412     int ret;
5413
5414     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
5415     if (stats) {
5416         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
5417     }
5418
5419     if (path == SF_SLOW_PATH) {
5420         compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
5421                           slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
5422                           &actions, &actions_len);
5423     }
5424
5425     ofpbuf_use_stack(&mask, &maskbuf, sizeof maskbuf);
5426     odp_flow_key_from_mask(&mask, &facet->xout.wc.masks,
5427                            &facet->flow, UINT32_MAX);
5428
5429     ret = dpif_flow_put(ofproto->backer->dpif, flags, subfacet->key,
5430                         subfacet->key_len,  mask.data, mask.size,
5431                         actions, actions_len, stats);
5432
5433     if (stats) {
5434         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
5435     }
5436
5437     if (ret) {
5438         COVERAGE_INC(subfacet_install_fail);
5439     } else {
5440         subfacet->path = path;
5441     }
5442     return ret;
5443 }
5444
5445 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
5446 static void
5447 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
5448 {
5449     if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
5450         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
5451         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5452         struct dpif_flow_stats stats;
5453         int error;
5454
5455         error = dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, subfacet->key,
5456                               subfacet->key_len, &stats);
5457         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
5458         if (!error) {
5459             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5460         }
5461         subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5462     } else {
5463         ovs_assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
5464         ovs_assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
5465     }
5466 }
5467
5468 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
5469  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
5470  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
5471  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
5472  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
5473 static void
5474 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
5475                         struct dpif_flow_stats *stats)
5476 {
5477     if (stats
5478         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
5479         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
5480         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
5481         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
5482     }
5483
5484     subfacet->dp_packet_count = 0;
5485     subfacet->dp_byte_count = 0;
5486 }
5487
5488 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
5489  *
5490  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
5491  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
5492  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
5493  * that have been cleared out of the datapath. */
5494 static void
5495 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
5496                       const struct dpif_flow_stats *stats)
5497 {
5498     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
5499         struct facet *facet = subfacet->facet;
5500
5501         subfacet->used = MAX(subfacet->used, stats->used);
5502         facet->used = MAX(facet->used, stats->used);
5503         facet->packet_count += stats->n_packets;
5504         facet->byte_count += stats->n_bytes;
5505         facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
5506     }
5507 }
5508 \f
5509 /* Rules. */
5510
5511 /* Lookup 'flow' in 'ofproto''s classifier.  If 'wc' is non-null, sets
5512  * the fields that were relevant as part of the lookup. */
5513 static struct rule_dpif *
5514 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5515                  struct flow_wildcards *wc)
5516 {
5517     struct rule_dpif *rule;
5518
5519     rule = rule_dpif_lookup__(ofproto, flow, wc, 0);
5520     if (rule) {
5521         return rule;
5522     }
5523
5524     return rule_dpif_miss_rule(ofproto, flow);
5525 }
5526
5527 static struct rule_dpif *
5528 rule_dpif_lookup__(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5529                    struct flow_wildcards *wc, uint8_t table_id)
5530 {
5531     struct cls_rule *cls_rule;
5532     struct classifier *cls;
5533     bool frag;
5534
5535     if (table_id >= N_TABLES) {
5536         return NULL;
5537     }
5538
5539     if (wc) {
5540         memset(&wc->masks.dl_type, 0xff, sizeof wc->masks.dl_type);
5541         wc->masks.nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_MASK;
5542     }
5543
5544     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
5545     frag = (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) != 0;
5546     if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
5547         /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
5548         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
5549         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
5550         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
5551         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow, wc);
5552     } else if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_DROP) {
5553         cls_rule = &ofproto->drop_frags_rule->up.cr;
5554         if (wc) {
5555             flow_wildcards_init_exact(wc);
5556         }
5557     } else {
5558         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow, wc);
5559     }
5560     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
5561 }
5562
5563 static struct rule_dpif *
5564 rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
5565 {
5566     struct ofport_dpif *port;
5567
5568     port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
5569     if (!port) {
5570         VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16, flow->in_port);
5571         return ofproto->miss_rule;
5572     }
5573
5574     if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN) {
5575         return ofproto->no_packet_in_rule;
5576     }
5577     return ofproto->miss_rule;
5578 }
5579
5580 static void
5581 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
5582 {
5583     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5584
5585     rule_invalidate(rule);
5586     if (clogged) {
5587         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
5588         c->op = rule->up.pending;
5589         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
5590     } else {
5591         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
5592     }
5593 }
5594
5595 static struct rule *
5596 rule_alloc(void)
5597 {
5598     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
5599     return &rule->up;
5600 }
5601
5602 static void
5603 rule_dealloc(struct rule *rule_)
5604 {
5605     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5606     free(rule);
5607 }
5608
5609 static enum ofperr
5610 rule_construct(struct rule *rule_)
5611 {
5612     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5613     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5614     struct rule_dpif *victim;
5615     uint8_t table_id;
5616
5617     rule->packet_count = 0;
5618     rule->byte_count = 0;
5619
5620     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
5621     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
5622         struct facet *facet;
5623
5624         rule->facets = victim->facets;
5625         list_moved(&rule->facets);
5626         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5627             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
5628              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
5629              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
5630              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
5631              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
5632              * seem worth it. */
5633             facet_reset_counters(facet);
5634             facet->rule = rule;
5635         }
5636     } else {
5637         /* Must avoid list_moved() in this case. */
5638         list_init(&rule->facets);
5639     }
5640
5641     table_id = rule->up.table_id;
5642     if (victim) {
5643         rule->tag = victim->tag;
5644     } else if (table_id == 0) {
5645         rule->tag = 0;
5646     } else {
5647         struct flow flow;
5648
5649         miniflow_expand(&rule->up.cr.match.flow, &flow);
5650         rule->tag = rule_calculate_tag(&flow, &rule->up.cr.match.mask,
5651                                        ofproto->tables[table_id].basis);
5652     }
5653
5654     complete_operation(rule);
5655     return 0;
5656 }
5657
5658 static void
5659 rule_destruct(struct rule *rule_)
5660 {
5661     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5662     struct facet *facet, *next_facet;
5663
5664     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
5665         facet_revalidate(facet);
5666     }
5667
5668     complete_operation(rule);
5669 }
5670
5671 static void
5672 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
5673 {
5674     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5675
5676     /* push_all_stats() can handle flow misses which, when using the learn
5677      * action, can cause rules to be added and deleted.  This can corrupt our
5678      * caller's datastructures which assume that rule_get_stats() doesn't have
5679      * an impact on the flow table. To be safe, we disable miss handling. */
5680     push_all_stats__(false);
5681
5682     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
5683      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
5684     *packets = rule->packet_count;
5685     *bytes = rule->byte_count;
5686 }
5687
5688 static void
5689 rule_dpif_execute(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow,
5690                   struct ofpbuf *packet)
5691 {
5692     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5693     struct initial_vals initial_vals;
5694     struct dpif_flow_stats stats;
5695     struct xlate_out xout;
5696     struct xlate_in xin;
5697
5698     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5699     rule_credit_stats(rule, &stats);
5700
5701     initial_vals.vlan_tci = flow->vlan_tci;
5702     initial_vals.tunnel_ip_tos = flow->tunnel.ip_tos;
5703     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, &initial_vals, rule, stats.tcp_flags,
5704                   packet);
5705     xin.resubmit_stats = &stats;
5706     xlate_actions(&xin, &xout);
5707
5708     execute_odp_actions(ofproto, flow, xout.odp_actions.data,
5709                         xout.odp_actions.size, packet);
5710
5711     xlate_out_uninit(&xout);
5712 }
5713
5714 static enum ofperr
5715 rule_execute(struct rule *rule, const struct flow *flow,
5716              struct ofpbuf *packet)
5717 {
5718     rule_dpif_execute(rule_dpif_cast(rule), flow, packet);
5719     ofpbuf_delete(packet);
5720     return 0;
5721 }
5722
5723 static void
5724 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
5725 {
5726     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5727
5728     complete_operation(rule);
5729 }
5730 \f
5731 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
5732  * May modify 'packet'.
5733  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5734 static int
5735 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
5736 {
5737     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
5738     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5739     struct ofpbuf key, odp_actions;
5740     struct odputil_keybuf keybuf;
5741     uint32_t odp_port;
5742     struct flow flow;
5743     int error;
5744
5745     flow_extract(packet, 0, 0, NULL, OFPP_LOCAL, &flow);
5746     if (netdev_vport_is_patch(ofport->up.netdev)) {
5747         struct ofproto_dpif *peer_ofproto;
5748         struct dpif_flow_stats stats;
5749         struct ofport_dpif *peer;
5750         struct rule_dpif *rule;
5751
5752         peer = ofport_get_peer(ofport);
5753         if (!peer) {
5754             return ENODEV;
5755         }
5756
5757         dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5758         netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, &stats);
5759         netdev_vport_inc_rx(peer->up.netdev, &stats);
5760
5761         flow.in_port = peer->up.ofp_port;
5762         peer_ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
5763         rule = rule_dpif_lookup(peer_ofproto, &flow, NULL);
5764         rule_dpif_execute(rule, &flow, packet);
5765
5766         return 0;
5767     }
5768
5769     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5770
5771     if (ofport->tnl_port) {
5772         struct flow_wildcards wc;
5773         struct dpif_flow_stats stats;
5774
5775         odp_port = tnl_port_send(ofport->tnl_port, &flow, &wc);
5776         if (odp_port == OVSP_NONE) {
5777             return ENODEV;
5778         }
5779
5780         dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5781         netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, &stats);
5782         odp_put_tunnel_action(&flow.tunnel, &odp_actions);
5783         odp_put_skb_mark_action(flow.skb_mark, &odp_actions);
5784     } else {
5785         odp_port = vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, ofport->odp_port,
5786                                           flow.vlan_tci);
5787         if (odp_port != ofport->odp_port) {
5788             eth_pop_vlan(packet);
5789             flow.vlan_tci = htons(0);
5790         }
5791     }
5792
5793     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5794     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow,
5795                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow.in_port));
5796
5797     compose_sflow_action(ofproto, &odp_actions, &flow, odp_port);
5798     compose_ipfix_action(ofproto, &odp_actions, &flow);
5799
5800     nl_msg_put_u32(&odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, odp_port);
5801     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif,
5802                          key.data, key.size,
5803                          odp_actions.data, odp_actions.size,
5804                          packet);
5805     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
5806
5807     if (error) {
5808         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %"PRIu32" (%s)",
5809                      ofproto->up.name, odp_port, strerror(error));
5810     }
5811     ofproto_update_local_port_stats(ofport->up.ofproto, packet->size, 0);
5812     return error;
5813 }
5814 \f
5815 /* OpenFlow to datapath action translation. */
5816
5817 static bool may_receive(const struct ofport_dpif *, struct xlate_ctx *);
5818 static void do_xlate_actions(const struct ofpact *, size_t ofpacts_len,
5819                              struct xlate_ctx *);
5820 static void xlate_normal(struct xlate_ctx *);
5821
5822 /* Composes an ODP action for a "slow path" action for 'flow' within 'ofproto'.
5823  * The action will state 'slow' as the reason that the action is in the slow
5824  * path.  (This is purely informational: it allows a human viewing "ovs-dpctl
5825  * dump-flows" output to see why a flow is in the slow path.)
5826  *
5827  * The 'stub_size' bytes in 'stub' will be used to store the action.
5828  * 'stub_size' must be large enough for the action.
5829  *
5830  * The action and its size will be stored in '*actionsp' and '*actions_lenp',
5831  * respectively. */
5832 static void
5833 compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5834                   enum slow_path_reason slow,
5835                   uint64_t *stub, size_t stub_size,
5836                   const struct nlattr **actionsp, size_t *actions_lenp)
5837 {
5838     union user_action_cookie cookie;
5839     struct ofpbuf buf;
5840
5841     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH;
5842     cookie.slow_path.unused = 0;
5843     cookie.slow_path.reason = slow;
5844
5845     ofpbuf_use_stack(&buf, stub, stub_size);
5846     if (slow & (SLOW_CFM | SLOW_LACP | SLOW_STP)) {
5847         uint32_t pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif, UINT32_MAX);
5848         odp_put_userspace_action(pid, &cookie, sizeof cookie.slow_path, &buf);
5849     } else {
5850         put_userspace_action(ofproto, &buf, flow, &cookie,
5851                              sizeof cookie.slow_path);
5852     }
5853     *actionsp = buf.data;
5854     *actions_lenp = buf.size;
5855 }
5856
5857 static size_t
5858 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5859                      struct ofpbuf *odp_actions,
5860                      const struct flow *flow,
5861                      const union user_action_cookie *cookie,
5862                      const size_t cookie_size)
5863 {
5864     uint32_t pid;
5865
5866     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5867                             ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
5868
5869     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, cookie_size, odp_actions);
5870 }
5871
5872 /* Compose SAMPLE action for sFlow or IPFIX.  The given probability is
5873  * the number of packets out of UINT32_MAX to sample.  The given
5874  * cookie is passed back in the callback for each sampled packet.
5875  */
5876 static size_t
5877 compose_sample_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5878                       struct ofpbuf *odp_actions,
5879                       const struct flow *flow,
5880                       const uint32_t probability,
5881                       const union user_action_cookie *cookie,
5882                       const size_t cookie_size)
5883 {
5884     size_t sample_offset, actions_offset;
5885     int cookie_offset;
5886
5887     sample_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE);
5888
5889     nl_msg_put_u32(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY, probability);
5890
5891     actions_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS);
5892     cookie_offset = put_userspace_action(ofproto, odp_actions, flow, cookie,
5893                                          cookie_size);
5894
5895     nl_msg_end_nested(odp_actions, actions_offset);
5896     nl_msg_end_nested(odp_actions, sample_offset);
5897     return cookie_offset;
5898 }
5899
5900 static void
5901 compose_sflow_cookie(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5902                      ovs_be16 vlan_tci, uint32_t odp_port,
5903                      unsigned int n_outputs, union user_action_cookie *cookie)
5904 {
5905     int ifindex;
5906
5907     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_SFLOW;
5908     cookie->sflow.vlan_tci = vlan_tci;
5909
5910     /* See http://www.sflow.org/sflow_version_5.txt (search for "Input/output
5911      * port information") for the interpretation of cookie->output. */
5912     switch (n_outputs) {
5913     case 0:
5914         /* 0x40000000 | 256 means "packet dropped for unknown reason". */
5915         cookie->sflow.output = 0x40000000 | 256;
5916         break;
5917
5918     case 1:
5919         ifindex = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ofproto->sflow, odp_port);
5920         if (ifindex) {
5921             cookie->sflow.output = ifindex;
5922             break;
5923         }
5924         /* Fall through. */
5925     default:
5926         /* 0x80000000 means "multiple output ports. */
5927         cookie->sflow.output = 0x80000000 | n_outputs;
5928         break;
5929     }
5930 }
5931
5932 /* Compose SAMPLE action for sFlow bridge sampling. */
5933 static size_t
5934 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5935                      struct ofpbuf *odp_actions,
5936                      const struct flow *flow,
5937                      uint32_t odp_port)
5938 {
5939     uint32_t probability;
5940     union user_action_cookie cookie;
5941
5942     if (!ofproto->sflow || flow->in_port == OFPP_NONE) {
5943         return 0;
5944     }
5945
5946     probability = dpif_sflow_get_probability(ofproto->sflow);
5947     compose_sflow_cookie(ofproto, htons(0), odp_port,
5948                          odp_port == OVSP_NONE ? 0 : 1, &cookie);
5949
5950     return compose_sample_action(ofproto, odp_actions, flow,  probability,
5951                                  &cookie, sizeof cookie.sflow);
5952 }
5953
5954 static void
5955 compose_flow_sample_cookie(uint16_t probability, uint32_t collector_set_id,
5956                            uint32_t obs_domain_id, uint32_t obs_point_id,
5957                            union user_action_cookie *cookie)
5958 {
5959     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE;
5960     cookie->flow_sample.probability = probability;
5961     cookie->flow_sample.collector_set_id = collector_set_id;
5962     cookie->flow_sample.obs_domain_id = obs_domain_id;
5963     cookie->flow_sample.obs_point_id = obs_point_id;
5964 }
5965
5966 static void
5967 compose_ipfix_cookie(union user_action_cookie *cookie)
5968 {
5969     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_IPFIX;
5970 }
5971
5972 /* Compose SAMPLE action for IPFIX bridge sampling. */
5973 static void
5974 compose_ipfix_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5975                      struct ofpbuf *odp_actions,
5976                      const struct flow *flow)
5977 {
5978     uint32_t probability;
5979     union user_action_cookie cookie;
5980
5981     if (!ofproto->ipfix || flow->in_port == OFPP_NONE) {
5982         return;
5983     }
5984
5985     probability = dpif_ipfix_get_bridge_exporter_probability(ofproto->ipfix);
5986     compose_ipfix_cookie(&cookie);
5987
5988     compose_sample_action(ofproto, odp_actions, flow,  probability,
5989                           &cookie, sizeof cookie.ipfix);
5990 }
5991
5992 /* SAMPLE action for sFlow must be first action in any given list of
5993  * actions.  At this point we do not have all information required to
5994  * build it. So try to build sample action as complete as possible. */
5995 static void
5996 add_sflow_action(struct xlate_ctx *ctx)
5997 {
5998     ctx->user_cookie_offset = compose_sflow_action(ctx->ofproto,
5999                                                    &ctx->xout->odp_actions,
6000                                                    &ctx->xin->flow, OVSP_NONE);
6001     ctx->sflow_odp_port = 0;
6002     ctx->sflow_n_outputs = 0;
6003 }
6004
6005 /* SAMPLE action for IPFIX must be 1st or 2nd action in any given list
6006  * of actions, eventually after the SAMPLE action for sFlow. */
6007 static void
6008 add_ipfix_action(struct xlate_ctx *ctx)
6009 {
6010     compose_ipfix_action(ctx->ofproto, &ctx->xout->odp_actions,
6011                          &ctx->xin->flow);
6012 }
6013
6014 /* Fix SAMPLE action according to data collected while composing ODP actions.
6015  * We need to fix SAMPLE actions OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS attribute, i.e. nested
6016  * USERSPACE action's user-cookie which is required for sflow. */
6017 static void
6018 fix_sflow_action(struct xlate_ctx *ctx)
6019 {
6020     const struct flow *base = &ctx->base_flow;
6021     union user_action_cookie *cookie;
6022
6023     if (!ctx->user_cookie_offset) {
6024         return;
6025     }
6026
6027     cookie = ofpbuf_at(&ctx->xout->odp_actions, ctx->user_cookie_offset,
6028                        sizeof cookie->sflow);
6029     ovs_assert(cookie->type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW);
6030
6031     compose_sflow_cookie(ctx->ofproto, base->vlan_tci,
6032                          ctx->sflow_odp_port, ctx->sflow_n_outputs, cookie);
6033 }
6034
6035 static void
6036 compose_output_action__(struct xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port,
6037                         bool check_stp)
6038 {
6039     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
6040     struct flow_wildcards *wc = &ctx->xout->wc;
6041     ovs_be16 flow_vlan_tci;
6042     uint32_t flow_skb_mark;
6043     uint8_t flow_nw_tos;
6044     struct priority_to_dscp *pdscp;
6045     uint32_t out_port, odp_port;
6046
6047     /* If 'struct flow' gets additional metadata, we'll need to zero it out
6048      * before traversing a patch port. */
6049     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 20);
6050
6051     if (!ofport) {
6052         xlate_report(ctx, "Nonexistent output port");
6053         return;
6054     } else if (ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FWD) {
6055         xlate_report(ctx, "OFPPC_NO_FWD set, skipping output");
6056         return;
6057     } else if (check_stp && !stp_forward_in_state(ofport->stp_state)) {
6058         xlate_report(ctx, "STP not in forwarding state, skipping output");
6059         return;
6060     }
6061
6062     if (netdev_vport_is_patch(ofport->up.netdev)) {
6063         struct ofport_dpif *peer = ofport_get_peer(ofport);
6064         struct flow old_flow = ctx->xin->flow;
6065         const struct ofproto_dpif *peer_ofproto;
6066         enum slow_path_reason special;
6067         struct ofport_dpif *in_port;
6068
6069         if (!peer) {
6070             xlate_report(ctx, "Nonexistent patch port peer");
6071             return;
6072         }
6073
6074         peer_ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
6075         if (peer_ofproto->backer != ctx->ofproto->backer) {
6076             xlate_report(ctx, "Patch port peer on a different datapath");
6077             return;
6078         }
6079
6080         ctx->ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
6081         ctx->xin->flow.in_port = peer->up.ofp_port;
6082         ctx->xin->flow.metadata = htonll(0);
6083         memset(&ctx->xin->flow.tunnel, 0, sizeof ctx->xin->flow.tunnel);
6084         memset(ctx->xin->flow.regs, 0, sizeof ctx->xin->flow.regs);
6085
6086         in_port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->xin->flow.in_port);
6087         special = process_special(ctx, &ctx->xin->flow, in_port,
6088                                   ctx->xin->packet);
6089         if (special) {
6090             ctx->xout->slow = special;
6091         } else if (!in_port || may_receive(in_port, ctx)) {
6092             if (!in_port || stp_forward_in_state(in_port->stp_state)) {
6093                 xlate_table_action(ctx, ctx->xin->flow.in_port, 0, true);
6094             } else {
6095                 /* Forwarding is disabled by STP.  Let OFPP_NORMAL and the
6096                  * learning action look at the packet, then drop it. */
6097                 struct flow old_base_flow = ctx->base_flow;
6098                 size_t old_size = ctx->xout->odp_actions.size;
6099                 xlate_table_action(ctx, ctx->xin->flow.in_port, 0, true);
6100                 ctx->base_flow = old_base_flow;
6101                 ctx->xout->odp_actions.size = old_size;
6102             }
6103         }
6104
6105         ctx->xin->flow = old_flow;
6106         ctx->ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
6107
6108         if (ctx->xin->resubmit_stats) {
6109             netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, ctx->xin->resubmit_stats);
6110             netdev_vport_inc_rx(peer->up.netdev, ctx->xin->resubmit_stats);
6111         }
6112
6113         return;
6114     }
6115
6116     flow_vlan_tci = ctx->xin->flow.vlan_tci;
6117     flow_skb_mark = ctx->xin->flow.skb_mark;
6118     flow_nw_tos = ctx->xin->flow.nw_tos;
6119
6120     pdscp = get_priority(ofport, ctx->xin->flow.skb_priority);
6121     if (pdscp) {
6122         wc->masks.nw_tos |= IP_ECN_MASK;
6123         ctx->xin->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
6124         ctx->xin->flow.nw_tos |= pdscp->dscp;
6125     }
6126
6127     if (ofport->tnl_port) {
6128          /* Save tunnel metadata so that changes made due to
6129           * the Logical (tunnel) Port are not visible for any further
6130           * matches, while explicit set actions on tunnel metadata are.
6131           */
6132         struct flow_tnl flow_tnl = ctx->xin->flow.tunnel;
6133         odp_port = tnl_port_send(ofport->tnl_port, &ctx->xin->flow,
6134                                  &ctx->xout->wc);
6135         if (odp_port == OVSP_NONE) {
6136             xlate_report(ctx, "Tunneling decided against output");
6137             goto out; /* restore flow_nw_tos */
6138         }
6139
6140         if (ctx->xin->resubmit_stats) {
6141             netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, ctx->xin->resubmit_stats);
6142         }
6143         out_port = odp_port;
6144         commit_odp_tunnel_action(&ctx->xin->flow, &ctx->base_flow,
6145                                  &ctx->xout->odp_actions);
6146         ctx->xin->flow.tunnel = flow_tnl; /* Restore tunnel metadata */
6147     } else {
6148         uint16_t vlandev_port;
6149
6150         odp_port = ofport->odp_port;
6151         if (!hmap_is_empty(&ctx->ofproto->realdev_vid_map)) {
6152             wc->masks.vlan_tci |= htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
6153         }
6154         vlandev_port = vsp_realdev_to_vlandev(ctx->ofproto, ofp_port,
6155                                               ctx->xin->flow.vlan_tci);
6156         if (vlandev_port == ofp_port) {
6157             out_port = odp_port;
6158         } else {
6159             out_port = ofp_port_to_odp_port(ctx->ofproto, vlandev_port);
6160             ctx->xin->flow.vlan_tci = htons(0);
6161         }
6162         ctx->xin->flow.skb_mark &= ~IPSEC_MARK;
6163     }
6164     commit_odp_actions(&ctx->xin->flow, &ctx->base_flow,
6165                        &ctx->xout->odp_actions, &ctx->xout->wc);
6166     nl_msg_put_u32(&ctx->xout->odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, out_port);
6167
6168     ctx->sflow_odp_port = odp_port;
6169     ctx->sflow_n_outputs++;
6170     ctx->xout->nf_output_iface = ofp_port;
6171
6172     /* Restore flow */
6173     ctx->xin->flow.vlan_tci = flow_vlan_tci;
6174     ctx->xin->flow.skb_mark = flow_skb_mark;
6175  out:
6176     ctx->xin->flow.nw_tos = flow_nw_tos;
6177 }
6178
6179 static void
6180 compose_output_action(struct xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port)
6181 {
6182     compose_output_action__(ctx, ofp_port, true);
6183 }
6184
6185 static void
6186 tag_the_flow(struct xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
6187 {
6188     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
6189     uint8_t table_id = ctx->table_id;
6190
6191     if (table_id > 0 && table_id < N_TABLES) {
6192         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
6193         if (table->other_table) {
6194             ctx->xout->tags |= (rule && rule->tag
6195                                 ? rule->tag
6196                                 : rule_calculate_tag(&ctx->xin->flow,
6197                                                      &table->other_table->mask,
6198                                                      table->basis));
6199         }
6200     }
6201 }
6202
6203 /* Common rule processing in one place to avoid duplicating code. */
6204 static struct rule_dpif *
6205 ctx_rule_hooks(struct xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule,
6206                bool may_packet_in)
6207 {
6208     if (ctx->xin->resubmit_hook) {
6209         ctx->xin->resubmit_hook(ctx, rule);
6210     }
6211     if (rule == NULL && may_packet_in) {
6212         /* XXX
6213          * check if table configuration flags
6214          * OFPTC_TABLE_MISS_CONTROLLER, default.
6215          * OFPTC_TABLE_MISS_CONTINUE,
6216          * OFPTC_TABLE_MISS_DROP
6217          * When OF1.0, OFPTC_TABLE_MISS_CONTINUE is used. What to do?
6218          */
6219         rule = rule_dpif_miss_rule(ctx->ofproto, &ctx->xin->flow);
6220     }
6221     if (rule && ctx->xin->resubmit_stats) {
6222         rule_credit_stats(rule, ctx->xin->resubmit_stats);
6223     }
6224     return rule;
6225 }
6226
6227 static void
6228 xlate_table_action(struct xlate_ctx *ctx,
6229                    uint16_t in_port, uint8_t table_id, bool may_packet_in)
6230 {
6231     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
6232         struct rule_dpif *rule;
6233         uint16_t old_in_port = ctx->xin->flow.in_port;
6234         uint8_t old_table_id = ctx->table_id;
6235
6236         ctx->table_id = table_id;
6237
6238         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port. */
6239         ctx->xin->flow.in_port = in_port;
6240         rule = rule_dpif_lookup__(ctx->ofproto, &ctx->xin->flow,
6241                                   &ctx->xout->wc, table_id);
6242
6243         tag_the_flow(ctx, rule);
6244
6245         /* Restore the original input port.  Otherwise OFPP_NORMAL and
6246          * OFPP_IN_PORT will have surprising behavior. */
6247         ctx->xin->flow.in_port = old_in_port;
6248
6249         rule = ctx_rule_hooks(ctx, rule, may_packet_in);
6250
6251         if (rule) {
6252             struct rule_dpif *old_rule = ctx->rule;
6253
6254             ctx->recurse++;
6255             ctx->rule = rule;
6256             do_xlate_actions(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, ctx);
6257             ctx->rule = old_rule;
6258             ctx->recurse--;
6259         }
6260
6261         ctx->table_id = old_table_id;
6262     } else {
6263         static struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
6264
6265         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "resubmit actions recursed over %d times",
6266                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
6267         ctx->max_resubmit_trigger = true;
6268     }
6269 }
6270
6271 static void
6272 xlate_ofpact_resubmit(struct xlate_ctx *ctx,
6273                       const struct ofpact_resubmit *resubmit)
6274 {
6275     uint16_t in_port;
6276     uint8_t table_id;
6277
6278     in_port = resubmit->in_port;
6279     if (in_port == OFPP_IN_PORT) {
6280         in_port = ctx->xin->flow.in_port;
6281     }
6282
6283     table_id = resubmit->table_id;
6284     if (table_id == 255) {
6285         table_id = ctx->table_id;
6286     }
6287
6288     xlate_table_action(ctx, in_port, table_id, false);
6289 }
6290
6291 static void
6292 flood_packets(struct xlate_ctx *ctx, bool all)
6293 {
6294     struct ofport_dpif *ofport;
6295
6296     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ctx->ofproto->up.ports) {
6297         uint16_t ofp_port = ofport->up.ofp_port;
6298
6299         if (ofp_port == ctx->xin->flow.in_port) {
6300             continue;
6301         }
6302
6303         if (all) {
6304             compose_output_action__(ctx, ofp_port, false);
6305         } else if (!(ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD)) {
6306             compose_output_action(ctx, ofp_port);
6307         }
6308     }
6309
6310     ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
6311 }
6312
6313 static void
6314 execute_controller_action(struct xlate_ctx *ctx, int len,
6315                           enum ofp_packet_in_reason reason,
6316                           uint16_t controller_id)
6317 {
6318     struct ofputil_packet_in pin;
6319     struct ofpbuf *packet;
6320
6321     ovs_assert(!ctx->xout->slow || ctx->xout->slow == SLOW_CONTROLLER);
6322     ctx->xout->slow = SLOW_CONTROLLER;
6323     if (!ctx->xin->packet) {
6324         return;
6325     }
6326
6327     packet = ofpbuf_clone(ctx->xin->packet);
6328
6329     if (packet->l2 && packet->l3) {
6330         struct eth_header *eh;
6331         uint16_t mpls_depth;
6332
6333         eth_pop_vlan(packet);
6334         eh = packet->l2;
6335
6336         memcpy(eh->eth_src, ctx->xin->flow.dl_src, sizeof eh->eth_src);
6337         memcpy(eh->eth_dst, ctx->xin->flow.dl_dst, sizeof eh->eth_dst);
6338
6339         if (ctx->xin->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
6340             eth_push_vlan(packet, ctx->xin->flow.vlan_tci);
6341         }
6342
6343         mpls_depth = eth_mpls_depth(packet);
6344
6345         if (mpls_depth < ctx->xin->flow.mpls_depth) {
6346             push_mpls(packet, ctx->xin->flow.dl_type, ctx->xin->flow.mpls_lse);
6347         } else if (mpls_depth > ctx->xin->flow.mpls_depth) {
6348             pop_mpls(packet, ctx->xin->flow.dl_type);
6349         } else if (mpls_depth) {
6350             set_mpls_lse(packet, ctx->xin->flow.mpls_lse);
6351         }
6352
6353         if (packet->l4) {
6354             if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6355                 packet_set_ipv4(packet, ctx->xin->flow.nw_src,
6356                                 ctx->xin->flow.nw_dst, ctx->xin->flow.nw_tos,
6357                                 ctx->xin->flow.nw_ttl);
6358             }
6359
6360             if (packet->l7) {
6361                 if (ctx->xin->flow.nw_proto == IPPROTO_TCP) {
6362                     packet_set_tcp_port(packet, ctx->xin->flow.tp_src,
6363                                         ctx->xin->flow.tp_dst);
6364                 } else if (ctx->xin->flow.nw_proto == IPPROTO_UDP) {
6365                     packet_set_udp_port(packet, ctx->xin->flow.tp_src,
6366                                         ctx->xin->flow.tp_dst);
6367                 }
6368             }
6369         }
6370     }
6371
6372     pin.packet = packet->data;
6373     pin.packet_len = packet->size;
6374     pin.reason = reason;
6375     pin.controller_id = controller_id;
6376     pin.table_id = ctx->table_id;
6377     pin.cookie = ctx->rule ? ctx->rule->up.flow_cookie : 0;
6378
6379     pin.send_len = len;
6380     flow_get_metadata(&ctx->xin->flow, &pin.fmd);
6381
6382     connmgr_send_packet_in(ctx->ofproto->up.connmgr, &pin);
6383     ofpbuf_delete(packet);
6384 }
6385
6386 static void
6387 execute_mpls_push_action(struct xlate_ctx *ctx, ovs_be16 eth_type)
6388 {
6389     struct flow_wildcards *wc = &ctx->xout->wc;
6390     ovs_assert(eth_type_mpls(eth_type));
6391
6392     memset(&wc->masks.mpls_lse, 0xff, sizeof wc->masks.mpls_lse);
6393     memset(&wc->masks.mpls_depth, 0xff, sizeof wc->masks.mpls_depth);
6394
6395     if (ctx->base_flow.mpls_depth) {
6396         ctx->xin->flow.mpls_lse &= ~htonl(MPLS_BOS_MASK);
6397         ctx->xin->flow.mpls_depth++;
6398     } else {
6399         ovs_be32 label;
6400         uint8_t tc, ttl;
6401
6402         if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
6403             label = htonl(0x2); /* IPV6 Explicit Null. */
6404         } else {
6405             label = htonl(0x0); /* IPV4 Explicit Null. */
6406         }
6407         wc->masks.nw_tos |= IP_DSCP_MASK;
6408         wc->masks.nw_ttl = 0xff;
6409         tc = (ctx->xin->flow.nw_tos & IP_DSCP_MASK) >> 2;
6410         ttl = ctx->xin->flow.nw_ttl ? ctx->xin->flow.nw_ttl : 0x40;
6411         ctx->xin->flow.mpls_lse = set_mpls_lse_values(ttl, tc, 1, label);
6412         ctx->xin->flow.mpls_depth = 1;
6413     }
6414     ctx->xin->flow.dl_type = eth_type;
6415 }
6416
6417 static void
6418 execute_mpls_pop_action(struct xlate_ctx *ctx, ovs_be16 eth_type)
6419 {
6420     struct flow_wildcards *wc = &ctx->xout->wc;
6421
6422     ovs_assert(eth_type_mpls(ctx->xin->flow.dl_type));
6423     ovs_assert(!eth_type_mpls(eth_type));
6424
6425     memset(&wc->masks.mpls_lse, 0xff, sizeof wc->masks.mpls_lse);
6426     memset(&wc->masks.mpls_depth, 0xff, sizeof wc->masks.mpls_depth);
6427
6428     if (ctx->xin->flow.mpls_depth) {
6429         ctx->xin->flow.mpls_depth--;
6430         ctx->xin->flow.mpls_lse = htonl(0);
6431         if (!ctx->xin->flow.mpls_depth) {
6432             ctx->xin->flow.dl_type = eth_type;
6433         }
6434     }
6435 }
6436
6437 static bool
6438 compose_dec_ttl(struct xlate_ctx *ctx, struct ofpact_cnt_ids *ids)
6439 {
6440     if (ctx->xin->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IP) &&
6441         ctx->xin->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
6442         return false;
6443     }
6444
6445     ctx->xout->wc.masks.nw_ttl = 0xff;
6446     if (ctx->xin->flow.nw_ttl > 1) {
6447         ctx->xin->flow.nw_ttl--;
6448         return false;
6449     } else {
6450         size_t i;
6451
6452         for (i = 0; i < ids->n_controllers; i++) {
6453             execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL,
6454                                       ids->cnt_ids[i]);
6455         }
6456
6457         /* Stop processing for current table. */
6458         return true;
6459     }
6460 }
6461
6462 static bool
6463 execute_set_mpls_ttl_action(struct xlate_ctx *ctx, uint8_t ttl)
6464 {
6465     if (!eth_type_mpls(ctx->xin->flow.dl_type)) {
6466         return true;
6467     }
6468
6469     set_mpls_lse_ttl(&ctx->xin->flow.mpls_lse, ttl);
6470     return false;
6471 }
6472
6473 static bool
6474 execute_dec_mpls_ttl_action(struct xlate_ctx *ctx)
6475 {
6476     uint8_t ttl = mpls_lse_to_ttl(ctx->xin->flow.mpls_lse);
6477     struct flow_wildcards *wc = &ctx->xout->wc;
6478
6479     memset(&wc->masks.mpls_lse, 0xff, sizeof wc->masks.mpls_lse);
6480
6481     if (!eth_type_mpls(ctx->xin->flow.dl_type)) {
6482         return false;
6483     }
6484
6485     if (ttl > 1) {
6486         ttl--;
6487         set_mpls_lse_ttl(&ctx->xin->flow.mpls_lse, ttl);
6488         return false;
6489     } else {
6490         execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL, 0);
6491
6492         /* Stop processing for current table. */
6493         return true;
6494     }
6495 }
6496
6497 static void
6498 xlate_output_action(struct xlate_ctx *ctx,
6499                     uint16_t port, uint16_t max_len, bool may_packet_in)
6500 {
6501     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->xout->nf_output_iface;
6502
6503     ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
6504
6505     switch (port) {
6506     case OFPP_IN_PORT:
6507         compose_output_action(ctx, ctx->xin->flow.in_port);
6508         break;
6509     case OFPP_TABLE:
6510         xlate_table_action(ctx, ctx->xin->flow.in_port, 0, may_packet_in);
6511         break;
6512     case OFPP_NORMAL:
6513         xlate_normal(ctx);
6514         break;
6515     case OFPP_FLOOD:
6516         flood_packets(ctx,  false);
6517         break;
6518     case OFPP_ALL:
6519         flood_packets(ctx, true);
6520         break;
6521     case OFPP_CONTROLLER:
6522         execute_controller_action(ctx, max_len, OFPR_ACTION, 0);
6523         break;
6524     case OFPP_NONE:
6525         break;
6526     case OFPP_LOCAL:
6527     default:
6528         if (port != ctx->xin->flow.in_port) {
6529             compose_output_action(ctx, port);
6530         } else {
6531             xlate_report(ctx, "skipping output to input port");
6532         }
6533         break;
6534     }
6535
6536     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
6537         ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
6538     } else if (ctx->xout->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
6539         ctx->xout->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
6540     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
6541                ctx->xout->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
6542         ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
6543     }
6544 }
6545
6546 static void
6547 xlate_output_reg_action(struct xlate_ctx *ctx,
6548                         const struct ofpact_output_reg *or)
6549 {
6550     uint64_t port = mf_get_subfield(&or->src, &ctx->xin->flow);
6551     if (port <= UINT16_MAX) {
6552         union mf_subvalue value;
6553
6554         memset(&value, 0xff, sizeof value);
6555         mf_write_subfield_flow(&or->src, &value, &ctx->xout->wc.masks);
6556         xlate_output_action(ctx, port, or->max_len, false);
6557     }
6558 }
6559
6560 static void
6561 xlate_enqueue_action(struct xlate_ctx *ctx,
6562                      const struct ofpact_enqueue *enqueue)
6563 {
6564     uint16_t ofp_port = enqueue->port;
6565     uint32_t queue_id = enqueue->queue;
6566     uint32_t flow_priority, priority;
6567     int error;
6568
6569     /* Translate queue to priority. */
6570     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->backer->dpif,
6571                                    queue_id, &priority);
6572     if (error) {
6573         /* Fall back to ordinary output action. */
6574         xlate_output_action(ctx, enqueue->port, 0, false);
6575         return;
6576     }
6577
6578     /* Check output port. */
6579     if (ofp_port == OFPP_IN_PORT) {
6580         ofp_port = ctx->xin->flow.in_port;
6581     } else if (ofp_port == ctx->xin->flow.in_port) {
6582         return;
6583     }
6584
6585     /* Add datapath actions. */
6586     flow_priority = ctx->xin->flow.skb_priority;
6587     ctx->xin->flow.skb_priority = priority;
6588     compose_output_action(ctx, ofp_port);
6589     ctx->xin->flow.skb_priority = flow_priority;
6590
6591     /* Update NetFlow output port. */
6592     if (ctx->xout->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
6593         ctx->xout->nf_output_iface = ofp_port;
6594     } else if (ctx->xout->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
6595         ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
6596     }
6597 }
6598
6599 static void
6600 xlate_set_queue_action(struct xlate_ctx *ctx, uint32_t queue_id)
6601 {
6602     uint32_t skb_priority;
6603
6604     if (!dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->backer->dpif,
6605                                 queue_id, &skb_priority)) {
6606         ctx->xin->flow.skb_priority = skb_priority;
6607     } else {
6608         /* Couldn't translate queue to a priority.  Nothing to do.  A warning
6609          * has already been logged. */
6610     }
6611 }
6612
6613 static bool
6614 slave_enabled_cb(uint16_t ofp_port, void *ofproto_)
6615 {
6616     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
6617     struct ofport_dpif *port;
6618
6619     switch (ofp_port) {
6620     case OFPP_IN_PORT:
6621     case OFPP_TABLE:
6622     case OFPP_NORMAL:
6623     case OFPP_FLOOD:
6624     case OFPP_ALL:
6625     case OFPP_NONE:
6626         return true;
6627     case OFPP_CONTROLLER: /* Not supported by the bundle action. */
6628         return false;
6629     default:
6630         port = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
6631         return port ? port->may_enable : false;
6632     }
6633 }
6634
6635 static void
6636 xlate_bundle_action(struct xlate_ctx *ctx,
6637                     const struct ofpact_bundle *bundle)
6638 {
6639     uint16_t port;
6640
6641     port = bundle_execute(bundle, &ctx->xin->flow, &ctx->xout->wc,
6642                           slave_enabled_cb, ctx->ofproto);
6643     if (bundle->dst.field) {
6644         nxm_reg_load(&bundle->dst, port, &ctx->xin->flow);
6645     } else {
6646         xlate_output_action(ctx, port, 0, false);
6647     }
6648 }
6649
6650 static void
6651 xlate_learn_action(struct xlate_ctx *ctx,
6652                    const struct ofpact_learn *learn)
6653 {
6654     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 1);
6655     struct ofputil_flow_mod fm;
6656     uint64_t ofpacts_stub[1024 / 8];
6657     struct ofpbuf ofpacts;
6658     int error;
6659
6660     ctx->xout->has_learn = true;
6661
6662     learn_mask(learn, &ctx->xout->wc);
6663
6664     if (!ctx->xin->may_learn) {
6665         return;
6666     }
6667
6668     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
6669     learn_execute(learn, &ctx->xin->flow, &fm, &ofpacts);
6670
6671     error = ofproto_flow_mod(&ctx->ofproto->up, &fm);
6672     if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
6673         VLOG_WARN("learning action failed to modify flow table (%s)",
6674                   ofperr_get_name(error));
6675     }
6676
6677     ofpbuf_uninit(&ofpacts);
6678 }
6679
6680 /* Reduces '*timeout' to no more than 'max'.  A value of zero in either case
6681  * means "infinite". */
6682 static void
6683 reduce_timeout(uint16_t max, uint16_t *timeout)
6684 {
6685     if (max && (!*timeout || *timeout > max)) {
6686         *timeout = max;
6687     }
6688 }
6689
6690 static void
6691 xlate_fin_timeout(struct xlate_ctx *ctx,
6692                   const struct ofpact_fin_timeout *oft)
6693 {
6694     if (ctx->xin->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST) && ctx->rule) {
6695         struct rule_dpif *rule = ctx->rule;
6696
6697         reduce_timeout(oft->fin_idle_timeout, &rule->up.idle_timeout);
6698         reduce_timeout(oft->fin_hard_timeout, &rule->up.hard_timeout);
6699     }
6700 }
6701
6702 static void
6703 xlate_sample_action(struct xlate_ctx *ctx,
6704                     const struct ofpact_sample *os)
6705 {
6706   union user_action_cookie cookie;
6707   /* Scale the probability from 16-bit to 32-bit while representing
6708    * the same percentage. */
6709   uint32_t probability = (os->probability << 16) | os->probability;
6710
6711   commit_odp_actions(&ctx->xin->flow, &ctx->base_flow,
6712                      &ctx->xout->odp_actions, &ctx->xout->wc);
6713
6714   compose_flow_sample_cookie(os->probability, os->collector_set_id,
6715                              os->obs_domain_id, os->obs_point_id, &cookie);
6716   compose_sample_action(ctx->ofproto, &ctx->xout->odp_actions, &ctx->xin->flow,
6717                         probability, &cookie, sizeof cookie.flow_sample);
6718 }
6719
6720 static bool
6721 may_receive(const struct ofport_dpif *port, struct xlate_ctx *ctx)
6722 {
6723     if (port->up.pp.config & (eth_addr_equals(ctx->xin->flow.dl_dst,
6724                                               eth_addr_stp)
6725                               ? OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP
6726                               : OFPUTIL_PC_NO_RECV)) {
6727         return false;
6728     }
6729
6730     /* Only drop packets here if both forwarding and learning are
6731      * disabled.  If just learning is enabled, we need to have
6732      * OFPP_NORMAL and the learning action have a look at the packet
6733      * before we can drop it. */
6734     if (!stp_forward_in_state(port->stp_state)
6735             && !stp_learn_in_state(port->stp_state)) {
6736         return false;
6737     }
6738
6739     return true;
6740 }
6741
6742 static bool
6743 tunnel_ecn_ok(struct xlate_ctx *ctx)
6744 {
6745     if (is_ip_any(&ctx->base_flow)
6746         && (ctx->base_flow.tunnel.ip_tos & IP_ECN_MASK) == IP_ECN_CE) {
6747         if ((ctx->base_flow.nw_tos & IP_ECN_MASK) == IP_ECN_NOT_ECT) {
6748             VLOG_WARN_RL(&rl, "dropping tunnel packet marked ECN CE"
6749                          " but is not ECN capable");
6750             return false;
6751         } else {
6752             /* Set the ECN CE value in the tunneled packet. */
6753             ctx->xin->flow.nw_tos |= IP_ECN_CE;
6754         }
6755     }
6756
6757     return true;
6758 }
6759
6760 static void
6761 do_xlate_actions(const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len,
6762                  struct xlate_ctx *ctx)
6763 {
6764     bool was_evictable = true;
6765     const struct ofpact *a;
6766
6767     if (ctx->rule) {
6768         /* Don't let the rule we're working on get evicted underneath us. */
6769         was_evictable = ctx->rule->up.evictable;
6770         ctx->rule->up.evictable = false;
6771     }
6772
6773  do_xlate_actions_again:
6774     OFPACT_FOR_EACH (a, ofpacts, ofpacts_len) {
6775         struct ofpact_controller *controller;
6776         const struct ofpact_metadata *metadata;
6777
6778         if (ctx->exit) {
6779             break;
6780         }
6781
6782         switch (a->type) {
6783         case OFPACT_OUTPUT:
6784             xlate_output_action(ctx, ofpact_get_OUTPUT(a)->port,
6785                                 ofpact_get_OUTPUT(a)->max_len, true);
6786             break;
6787
6788         case OFPACT_CONTROLLER:
6789             controller = ofpact_get_CONTROLLER(a);
6790             execute_controller_action(ctx, controller->max_len,
6791                                       controller->reason,
6792                                       controller->controller_id);
6793             break;
6794
6795         case OFPACT_ENQUEUE:
6796             xlate_enqueue_action(ctx, ofpact_get_ENQUEUE(a));
6797             break;
6798
6799         case OFPACT_SET_VLAN_VID:
6800             ctx->xin->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
6801             ctx->xin->flow.vlan_tci |=
6802                 (htons(ofpact_get_SET_VLAN_VID(a)->vlan_vid)
6803                  | htons(VLAN_CFI));
6804             break;
6805
6806         case OFPACT_SET_VLAN_PCP:
6807             ctx->xin->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
6808             ctx->xin->flow.vlan_tci |=
6809                 htons((ofpact_get_SET_VLAN_PCP(a)->vlan_pcp << VLAN_PCP_SHIFT)
6810                       | VLAN_CFI);
6811             break;
6812
6813         case OFPACT_STRIP_VLAN:
6814             ctx->xin->flow.vlan_tci = htons(0);
6815             break;
6816
6817         case OFPACT_PUSH_VLAN:
6818             /* XXX 802.1AD(QinQ) */
6819             ctx->xin->flow.vlan_tci = htons(VLAN_CFI);
6820             break;
6821
6822         case OFPACT_SET_ETH_SRC:
6823             memcpy(ctx->xin->flow.dl_src, ofpact_get_SET_ETH_SRC(a)->mac,
6824                    ETH_ADDR_LEN);
6825             break;
6826
6827         case OFPACT_SET_ETH_DST:
6828             memcpy(ctx->xin->flow.dl_dst, ofpact_get_SET_ETH_DST(a)->mac,
6829                    ETH_ADDR_LEN);
6830             break;
6831
6832         case OFPACT_SET_IPV4_SRC:
6833             if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6834                 ctx->xin->flow.nw_src = ofpact_get_SET_IPV4_SRC(a)->ipv4;
6835             }
6836             break;
6837
6838         case OFPACT_SET_IPV4_DST:
6839             if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6840                 ctx->xin->flow.nw_dst = ofpact_get_SET_IPV4_DST(a)->ipv4;
6841             }
6842             break;
6843
6844         case OFPACT_SET_IPV4_DSCP:
6845             /* OpenFlow 1.0 only supports IPv4. */
6846             if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6847                 ctx->xin->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
6848                 ctx->xin->flow.nw_tos |= ofpact_get_SET_IPV4_DSCP(a)->dscp;
6849             }
6850             break;
6851
6852         case OFPACT_SET_L4_SRC_PORT:
6853             memset(&ctx->xout->wc.masks.nw_proto, 0xff,
6854                     sizeof ctx->xout->wc.masks.nw_proto);
6855             if (is_ip_any(&ctx->xin->flow)) {
6856                 ctx->xin->flow.tp_src =
6857                     htons(ofpact_get_SET_L4_SRC_PORT(a)->port);
6858             }
6859             break;
6860
6861         case OFPACT_SET_L4_DST_PORT:
6862             memset(&ctx->xout->wc.masks.nw_proto, 0xff,
6863                     sizeof ctx->xout->wc.masks.nw_proto);
6864             if (is_ip_any(&ctx->xin->flow)) {
6865                 ctx->xin->flow.tp_dst =
6866                     htons(ofpact_get_SET_L4_DST_PORT(a)->port);
6867             }
6868             break;
6869
6870         case OFPACT_RESUBMIT:
6871             xlate_ofpact_resubmit(ctx, ofpact_get_RESUBMIT(a));
6872             break;
6873
6874         case OFPACT_SET_TUNNEL:
6875             ctx->xin->flow.tunnel.tun_id =
6876                 htonll(ofpact_get_SET_TUNNEL(a)->tun_id);
6877             break;
6878
6879         case OFPACT_SET_QUEUE:
6880             xlate_set_queue_action(ctx, ofpact_get_SET_QUEUE(a)->queue_id);
6881             break;
6882
6883         case OFPACT_POP_QUEUE:
6884             ctx->xin->flow.skb_priority = ctx->orig_skb_priority;
6885             break;
6886
6887         case OFPACT_REG_MOVE:
6888             nxm_execute_reg_move(ofpact_get_REG_MOVE(a), &ctx->xin->flow,
6889                                  &ctx->xout->wc);
6890             break;
6891
6892         case OFPACT_REG_LOAD:
6893             nxm_execute_reg_load(ofpact_get_REG_LOAD(a), &ctx->xin->flow);
6894             break;
6895
6896         case OFPACT_STACK_PUSH:
6897             nxm_execute_stack_push(ofpact_get_STACK_PUSH(a), &ctx->xin->flow,
6898                                    &ctx->xout->wc, &ctx->stack);
6899             break;
6900
6901         case OFPACT_STACK_POP:
6902             nxm_execute_stack_pop(ofpact_get_STACK_POP(a), &ctx->xin->flow,
6903                                   &ctx->stack);
6904             break;
6905
6906         case OFPACT_PUSH_MPLS:
6907             execute_mpls_push_action(ctx, ofpact_get_PUSH_MPLS(a)->ethertype);
6908             break;
6909
6910         case OFPACT_POP_MPLS:
6911             execute_mpls_pop_action(ctx, ofpact_get_POP_MPLS(a)->ethertype);
6912             break;
6913
6914         case OFPACT_SET_MPLS_TTL:
6915             if (execute_set_mpls_ttl_action(ctx,
6916                                             ofpact_get_SET_MPLS_TTL(a)->ttl)) {
6917                 goto out;
6918             }
6919             break;
6920
6921         case OFPACT_DEC_MPLS_TTL:
6922             if (execute_dec_mpls_ttl_action(ctx)) {
6923                 goto out;
6924             }
6925             break;
6926
6927         case OFPACT_DEC_TTL:
6928             if (compose_dec_ttl(ctx, ofpact_get_DEC_TTL(a))) {
6929                 goto out;
6930             }
6931             break;
6932
6933         case OFPACT_NOTE:
6934             /* Nothing to do. */
6935             break;
6936
6937         case OFPACT_MULTIPATH:
6938             multipath_execute(ofpact_get_MULTIPATH(a), &ctx->xin->flow,
6939                               &ctx->xout->wc);
6940             break;
6941
6942         case OFPACT_BUNDLE:
6943             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
6944             xlate_bundle_action(ctx, ofpact_get_BUNDLE(a));
6945             break;
6946
6947         case OFPACT_OUTPUT_REG:
6948             xlate_output_reg_action(ctx, ofpact_get_OUTPUT_REG(a));
6949             break;
6950
6951         case OFPACT_LEARN:
6952             xlate_learn_action(ctx, ofpact_get_LEARN(a));
6953             break;
6954
6955         case OFPACT_EXIT:
6956             ctx->exit = true;
6957             break;
6958
6959         case OFPACT_FIN_TIMEOUT:
6960             memset(&ctx->xout->wc.masks.nw_proto, 0xff,
6961                    sizeof ctx->xout->wc.masks.nw_proto);
6962             ctx->xout->has_fin_timeout = true;
6963             xlate_fin_timeout(ctx, ofpact_get_FIN_TIMEOUT(a));
6964             break;
6965
6966         case OFPACT_CLEAR_ACTIONS:
6967             /* XXX
6968              * Nothing to do because writa-actions is not supported for now.
6969              * When writa-actions is supported, clear-actions also must
6970              * be supported at the same time.
6971              */
6972             break;
6973
6974         case OFPACT_WRITE_METADATA:
6975             metadata = ofpact_get_WRITE_METADATA(a);
6976             ctx->xin->flow.metadata &= ~metadata->mask;
6977             ctx->xin->flow.metadata |= metadata->metadata & metadata->mask;
6978             break;
6979
6980         case OFPACT_GOTO_TABLE: {
6981             /* It is assumed that goto-table is the last action. */
6982             struct ofpact_goto_table *ogt = ofpact_get_GOTO_TABLE(a);
6983             struct rule_dpif *rule;
6984
6985             ovs_assert(ctx->table_id < ogt->table_id);
6986
6987             ctx->table_id = ogt->table_id;
6988
6989             /* Look up a flow from the new table. */
6990             rule = rule_dpif_lookup__(ctx->ofproto, &ctx->xin->flow,
6991                                       &ctx->xout->wc, ctx->table_id);
6992
6993             tag_the_flow(ctx, rule);
6994
6995             rule = ctx_rule_hooks(ctx, rule, true);
6996
6997             if (rule) {
6998                 if (ctx->rule) {
6999                     ctx->rule->up.evictable = was_evictable;
7000                 }
7001                 ctx->rule = rule;
7002                 was_evictable = rule->up.evictable;
7003                 rule->up.evictable = false;
7004
7005                 /* Tail recursion removal. */
7006                 ofpacts = rule->up.ofpacts;
7007                 ofpacts_len = rule->up.ofpacts_len;
7008                 goto do_xlate_actions_again;
7009             }
7010             break;
7011         }
7012
7013         case OFPACT_SAMPLE:
7014             xlate_sample_action(ctx, ofpact_get_SAMPLE(a));
7015             break;
7016         }
7017     }
7018
7019 out:
7020     if (ctx->rule) {
7021         ctx->rule->up.evictable = was_evictable;
7022     }
7023 }
7024
7025 static void
7026 xlate_in_init(struct xlate_in *xin, struct ofproto_dpif *ofproto,
7027               const struct flow *flow,
7028               const struct initial_vals *initial_vals,
7029               struct rule_dpif *rule, uint8_t tcp_flags,
7030               const struct ofpbuf *packet)
7031 {
7032     xin->ofproto = ofproto;
7033     xin->flow = *flow;
7034     xin->packet = packet;
7035     xin->may_learn = packet != NULL;
7036     xin->rule = rule;
7037     xin->ofpacts = NULL;
7038     xin->ofpacts_len = 0;
7039     xin->tcp_flags = tcp_flags;
7040     xin->resubmit_hook = NULL;
7041     xin->report_hook = NULL;
7042     xin->resubmit_stats = NULL;
7043
7044     if (initial_vals) {
7045         xin->initial_vals = *initial_vals;
7046     } else {
7047         xin->initial_vals.vlan_tci = xin->flow.vlan_tci;
7048         xin->initial_vals.tunnel_ip_tos = xin->flow.tunnel.ip_tos;
7049     }
7050 }
7051
7052 static void
7053 xlate_out_uninit(struct xlate_out *xout)
7054 {
7055     if (xout) {
7056         ofpbuf_uninit(&xout->odp_actions);
7057     }
7058 }
7059
7060 /* Translates the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpacts" starting at 'ofpacts'
7061  * into datapath actions in 'odp_actions', using 'ctx'. */
7062 static void
7063 xlate_actions(struct xlate_in *xin, struct xlate_out *xout)
7064 {
7065     /* Normally false.  Set to true if we ever hit MAX_RESUBMIT_RECURSION, so
7066      * that in the future we always keep a copy of the original flow for
7067      * tracing purposes. */
7068     static bool hit_resubmit_limit;
7069     struct flow_wildcards *wc = &xout->wc;
7070
7071     enum slow_path_reason special;
7072     const struct ofpact *ofpacts;
7073     struct ofport_dpif *in_port;
7074     struct flow orig_flow;
7075     struct xlate_ctx ctx;
7076     size_t ofpacts_len;
7077
7078     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_xlate);
7079
7080     /* Flow initialization rules:
7081      * - 'base_flow' must match the kernel's view of the packet at the
7082      *   time that action processing starts.  'flow' represents any
7083      *   transformations we wish to make through actions.
7084      * - By default 'base_flow' and 'flow' are the same since the input
7085      *   packet matches the output before any actions are applied.
7086      * - When using VLAN splinters, 'base_flow''s VLAN is set to the value
7087      *   of the received packet as seen by the kernel.  If we later output
7088      *   to another device without any modifications this will cause us to
7089      *   insert a new tag since the original one was stripped off by the
7090      *   VLAN device.
7091      * - Tunnel 'flow' is largely cleared when transitioning between
7092      *   the input and output stages since it does not make sense to output
7093      *   a packet with the exact headers that it was received with (i.e.
7094      *   the destination IP is us).  The one exception is the tun_id, which
7095      *   is preserved to allow use in later resubmit lookups and loads into
7096      *   registers.
7097      * - Tunnel 'base_flow' is completely cleared since that is what the
7098      *   kernel does.  If we wish to maintain the original values an action
7099      *   needs to be generated. */
7100
7101     ctx.xin = xin;
7102     ctx.xout = xout;
7103
7104     ctx.ofproto = xin->ofproto;
7105     ctx.rule = xin->rule;
7106
7107     ctx.base_flow = ctx.xin->flow;
7108     memset(&ctx.base_flow.tunnel, 0, sizeof ctx.base_flow.tunnel);
7109     ctx.base_flow.vlan_tci = xin->initial_vals.vlan_tci;
7110     ctx.base_flow.tunnel.ip_tos = xin->initial_vals.tunnel_ip_tos;
7111
7112     flow_wildcards_init_catchall(&ctx.xout->wc);
7113     memset(&wc->masks.in_port, 0xff, sizeof wc->masks.in_port);
7114     memset(&wc->masks.skb_priority, 0xff, sizeof wc->masks.skb_priority);
7115     memset(&wc->masks.dl_type, 0xff, sizeof wc->masks.dl_type);
7116     wc->masks.nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_MASK;
7117
7118     if (tnl_port_should_receive(&ctx.xin->flow)) {
7119         memset(&wc->masks.tunnel, 0xff, sizeof wc->masks.tunnel);
7120     }
7121
7122     /* Disable most wildcarding for NetFlow. */
7123     if (xin->ofproto->netflow) {
7124         netflow_mask_wc(wc);
7125     }
7126
7127     ctx.xout->tags = 0;
7128     ctx.xout->slow = 0;
7129     ctx.xout->has_learn = false;
7130     ctx.xout->has_normal = false;
7131     ctx.xout->has_fin_timeout = false;
7132     ctx.xout->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
7133     ctx.xout->mirrors = 0;
7134
7135     ofpbuf_use_stub(&ctx.xout->odp_actions, ctx.xout->odp_actions_stub,
7136                     sizeof ctx.xout->odp_actions_stub);
7137     ofpbuf_reserve(&ctx.xout->odp_actions, NL_A_U32_SIZE);
7138
7139     ctx.recurse = 0;
7140     ctx.max_resubmit_trigger = false;
7141     ctx.orig_skb_priority = ctx.xin->flow.skb_priority;
7142     ctx.table_id = 0;
7143     ctx.exit = false;
7144
7145     if (xin->ofpacts) {
7146         ofpacts = xin->ofpacts;
7147         ofpacts_len = xin->ofpacts_len;
7148     } else if (xin->rule) {
7149         ofpacts = xin->rule->up.ofpacts;
7150         ofpacts_len = xin->rule->up.ofpacts_len;
7151     } else {
7152         NOT_REACHED();
7153     }
7154
7155     ofpbuf_use_stub(&ctx.stack, ctx.init_stack, sizeof ctx.init_stack);
7156
7157     if (ctx.ofproto->has_mirrors || hit_resubmit_limit) {
7158         /* Do this conditionally because the copy is expensive enough that it
7159          * shows up in profiles. */
7160         orig_flow = ctx.xin->flow;
7161     }
7162
7163     if (ctx.xin->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
7164         switch (ctx.ofproto->up.frag_handling) {
7165         case OFPC_FRAG_NORMAL:
7166             /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
7167             ctx.xin->flow.tp_src = ctx.base_flow.tp_src = htons(0);
7168             ctx.xin->flow.tp_dst = ctx.base_flow.tp_dst = htons(0);
7169             break;
7170
7171         case OFPC_FRAG_DROP:
7172             return;
7173
7174         case OFPC_FRAG_REASM:
7175             NOT_REACHED();
7176
7177         case OFPC_FRAG_NX_MATCH:
7178             /* Nothing to do. */
7179             break;
7180
7181         case OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER:
7182             NOT_REACHED();
7183         }
7184     }
7185
7186     in_port = get_ofp_port(ctx.ofproto, ctx.xin->flow.in_port);
7187     special = process_special(&ctx, &ctx.xin->flow, in_port,
7188                               ctx.xin->packet);
7189     if (special) {
7190         ctx.xout->slow = special;
7191     } else {
7192         static struct vlog_rate_limit trace_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
7193         struct initial_vals initial_vals;
7194         size_t sample_actions_len;
7195         uint32_t local_odp_port;
7196
7197         initial_vals.vlan_tci = ctx.base_flow.vlan_tci;
7198         initial_vals.tunnel_ip_tos = ctx.base_flow.tunnel.ip_tos;
7199
7200         add_sflow_action(&ctx);
7201         add_ipfix_action(&ctx);
7202         sample_actions_len = ctx.xout->odp_actions.size;
7203
7204         if (tunnel_ecn_ok(&ctx) && (!in_port || may_receive(in_port, &ctx))) {
7205             do_xlate_actions(ofpacts, ofpacts_len, &ctx);
7206
7207             /* We've let OFPP_NORMAL and the learning action look at the
7208              * packet, so drop it now if forwarding is disabled. */
7209             if (in_port && !stp_forward_in_state(in_port->stp_state)) {
7210                 ctx.xout->odp_actions.size = sample_actions_len;
7211             }
7212         }
7213
7214         if (ctx.max_resubmit_trigger && !ctx.xin->resubmit_hook) {
7215             if (!hit_resubmit_limit) {
7216                 /* We didn't record the original flow.  Make sure we do from
7217                  * now on. */
7218                 hit_resubmit_limit = true;
7219             } else if (!VLOG_DROP_ERR(&trace_rl)) {
7220                 struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
7221
7222                 ofproto_trace(ctx.ofproto, &orig_flow, ctx.xin->packet,
7223                               &initial_vals, &ds);
7224                 VLOG_ERR("Trace triggered by excessive resubmit "
7225                          "recursion:\n%s", ds_cstr(&ds));
7226                 ds_destroy(&ds);
7227             }
7228         }
7229
7230         local_odp_port = ofp_port_to_odp_port(ctx.ofproto, OFPP_LOCAL);
7231         if (!connmgr_must_output_local(ctx.ofproto->up.connmgr, &ctx.xin->flow,
7232                                        local_odp_port,
7233                                        ctx.xout->odp_actions.data,
7234                                        ctx.xout->odp_actions.size)) {
7235             compose_output_action(&ctx, OFPP_LOCAL);
7236         }
7237         if (ctx.ofproto->has_mirrors) {
7238             add_mirror_actions(&ctx, &orig_flow);
7239         }
7240         fix_sflow_action(&ctx);
7241     }
7242
7243     ofpbuf_uninit(&ctx.stack);
7244
7245     /* Clear the metadata and register wildcard masks, because we won't
7246      * use non-header fields as part of the cache. */
7247     memset(&ctx.xout->wc.masks.metadata, 0,
7248            sizeof ctx.xout->wc.masks.metadata);
7249     memset(&ctx.xout->wc.masks.regs, 0, sizeof ctx.xout->wc.masks.regs);
7250 }
7251
7252 /* Translates the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpact"s starting at 'ofpacts'
7253  * into datapath actions, using 'ctx', and discards the datapath actions. */
7254 static void
7255 xlate_actions_for_side_effects(struct xlate_in *xin)
7256 {
7257     struct xlate_out xout;
7258
7259     xlate_actions(xin, &xout);
7260     xlate_out_uninit(&xout);
7261 }
7262
7263 static void
7264 xlate_report(struct xlate_ctx *ctx, const char *s)
7265 {
7266     if (ctx->xin->report_hook) {
7267         ctx->xin->report_hook(ctx, s);
7268     }
7269 }
7270
7271 static void
7272 xlate_out_copy(struct xlate_out *dst, const struct xlate_out *src)
7273 {
7274     dst->wc = src->wc;
7275     dst->tags = src->tags;
7276     dst->slow = src->slow;
7277     dst->has_learn = src->has_learn;
7278     dst->has_normal = src->has_normal;
7279     dst->has_fin_timeout = src->has_fin_timeout;
7280     dst->nf_output_iface = src->nf_output_iface;
7281     dst->mirrors = src->mirrors;
7282
7283     ofpbuf_use_stub(&dst->odp_actions, dst->odp_actions_stub,
7284                     sizeof dst->odp_actions_stub);
7285     ofpbuf_put(&dst->odp_actions, src->odp_actions.data,
7286                src->odp_actions.size);
7287 }
7288 \f
7289 /* OFPP_NORMAL implementation. */
7290
7291 static struct ofport_dpif *ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *);
7292
7293 /* Given 'vid', the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
7294  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), and 'in_bundle',
7295  * the bundle on which the packet was received, returns the VLAN to which the
7296  * packet belongs.
7297  *
7298  * Both 'vid' and the return value are in the range 0...4095. */
7299 static uint16_t
7300 input_vid_to_vlan(const struct ofbundle *in_bundle, uint16_t vid)
7301 {
7302     switch (in_bundle->vlan_mode) {
7303     case PORT_VLAN_ACCESS:
7304         return in_bundle->vlan;
7305         break;
7306
7307     case PORT_VLAN_TRUNK:
7308         return vid;
7309
7310     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7311     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7312         return vid ? vid : in_bundle->vlan;
7313
7314     default:
7315         NOT_REACHED();
7316     }
7317 }
7318
7319 /* Checks whether a packet with the given 'vid' may ingress on 'in_bundle'.
7320  * If so, returns true.  Otherwise, returns false and, if 'warn' is true, logs
7321  * a warning.
7322  *
7323  * 'vid' should be the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
7324  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), in the range
7325  * 0...4095. */
7326 static bool
7327 input_vid_is_valid(uint16_t vid, struct ofbundle *in_bundle, bool warn)
7328 {
7329     /* Allow any VID on the OFPP_NONE port. */
7330     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
7331         return true;
7332     }
7333
7334     switch (in_bundle->vlan_mode) {
7335     case PORT_VLAN_ACCESS:
7336         if (vid) {
7337             if (warn) {
7338                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7339                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
7340                              "packet received on port %s configured as VLAN "
7341                              "%"PRIu16" access port",
7342                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
7343                              in_bundle->name, in_bundle->vlan);
7344             }
7345             return false;
7346         }
7347         return true;
7348
7349     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7350     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7351         if (!vid) {
7352             /* Port must always carry its native VLAN. */
7353             return true;
7354         }
7355         /* Fall through. */
7356     case PORT_VLAN_TRUNK:
7357         if (!ofbundle_includes_vlan(in_bundle, vid)) {
7358             if (warn) {
7359                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7360                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" packet "
7361                              "received on port %s not configured for trunking "
7362                              "VLAN %"PRIu16,
7363                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
7364                              in_bundle->name, vid);
7365             }
7366             return false;
7367         }
7368         return true;
7369
7370     default:
7371         NOT_REACHED();
7372     }
7373
7374 }
7375
7376 /* Given 'vlan', the VLAN that a packet belongs to, and
7377  * 'out_bundle', a bundle on which the packet is to be output, returns the VID
7378  * that should be included in the 802.1Q header.  (If the return value is 0,
7379  * then the 802.1Q header should only be included in the packet if there is a
7380  * nonzero PCP.)
7381  *
7382  * Both 'vlan' and the return value are in the range 0...4095. */
7383 static uint16_t
7384 output_vlan_to_vid(const struct ofbundle *out_bundle, uint16_t vlan)
7385 {
7386     switch (out_bundle->vlan_mode) {
7387     case PORT_VLAN_ACCESS:
7388         return 0;
7389
7390     case PORT_VLAN_TRUNK:
7391     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7392         return vlan;
7393
7394     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7395         return vlan == out_bundle->vlan ? 0 : vlan;
7396
7397     default:
7398         NOT_REACHED();
7399     }
7400 }
7401
7402 static void
7403 output_normal(struct xlate_ctx *ctx, const struct ofbundle *out_bundle,
7404               uint16_t vlan)
7405 {
7406     struct ofport_dpif *port;
7407     uint16_t vid;
7408     ovs_be16 tci, old_tci;
7409
7410     vid = output_vlan_to_vid(out_bundle, vlan);
7411     if (!out_bundle->bond) {
7412         port = ofbundle_get_a_port(out_bundle);
7413     } else {
7414         port = bond_choose_output_slave(out_bundle->bond, &ctx->xin->flow,
7415                                         &ctx->xout->wc, vid, &ctx->xout->tags);
7416         if (!port) {
7417             /* No slaves enabled, so drop packet. */
7418             return;
7419         }
7420     }
7421
7422     old_tci = ctx->xin->flow.vlan_tci;
7423     tci = htons(vid);
7424     if (tci || out_bundle->use_priority_tags) {
7425         tci |= ctx->xin->flow.vlan_tci & htons(VLAN_PCP_MASK);
7426         if (tci) {
7427             tci |= htons(VLAN_CFI);
7428         }
7429     }
7430     ctx->xin->flow.vlan_tci = tci;
7431
7432     compose_output_action(ctx, port->up.ofp_port);
7433     ctx->xin->flow.vlan_tci = old_tci;
7434 }
7435
7436 static int
7437 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
7438 {
7439     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
7440     return ffs(mask);
7441 }
7442
7443 static bool
7444 ofbundle_trunks_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
7445 {
7446     return (bundle->vlan_mode != PORT_VLAN_ACCESS
7447             && (!bundle->trunks || bitmap_is_set(bundle->trunks, vlan)));
7448 }
7449
7450 static bool
7451 ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
7452 {
7453     return vlan == bundle->vlan || ofbundle_trunks_vlan(bundle, vlan);
7454 }
7455
7456 /* Returns an arbitrary interface within 'bundle'. */
7457 static struct ofport_dpif *
7458 ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *bundle)
7459 {
7460     return CONTAINER_OF(list_front(&bundle->ports),
7461                         struct ofport_dpif, bundle_node);
7462 }
7463
7464 static bool
7465 vlan_is_mirrored(const struct ofmirror *m, int vlan)
7466 {
7467     return !m->vlans || bitmap_is_set(m->vlans, vlan);
7468 }
7469
7470 static void
7471 add_mirror_actions(struct xlate_ctx *ctx, const struct flow *orig_flow)
7472 {
7473     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
7474     mirror_mask_t mirrors;
7475     struct ofbundle *in_bundle;
7476     uint16_t vlan;
7477     uint16_t vid;
7478     const struct nlattr *a;
7479     size_t left;
7480
7481     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, orig_flow->in_port,
7482                                     ctx->xin->packet != NULL, NULL);
7483     if (!in_bundle) {
7484         return;
7485     }
7486     mirrors = in_bundle->src_mirrors;
7487
7488     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
7489     if (in_bundle->mirror_out) {
7490         if (ctx->xin->packet != NULL) {
7491             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7492             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
7493                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
7494                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7495         }
7496         return;
7497     }
7498
7499     /* Check VLAN. */
7500     vid = vlan_tci_to_vid(orig_flow->vlan_tci);
7501     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->xin->packet != NULL)) {
7502         return;
7503     }
7504     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
7505
7506     /* Look at the output ports to check for destination selections. */
7507
7508     NL_ATTR_FOR_EACH (a, left, ctx->xout->odp_actions.data,
7509                       ctx->xout->odp_actions.size) {
7510         enum ovs_action_attr type = nl_attr_type(a);
7511         struct ofport_dpif *ofport;
7512
7513         if (type != OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT) {
7514             continue;
7515         }
7516
7517         ofport = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
7518         if (ofport && ofport->bundle) {
7519             mirrors |= ofport->bundle->dst_mirrors;
7520         }
7521     }
7522
7523     if (!mirrors) {
7524         return;
7525     }
7526
7527     /* Restore the original packet before adding the mirror actions. */
7528     ctx->xin->flow = *orig_flow;
7529
7530     while (mirrors) {
7531         struct ofmirror *m;
7532
7533         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
7534
7535         if (m->vlans) {
7536             ctx->xout->wc.masks.vlan_tci |= htons(VLAN_CFI | VLAN_VID_MASK);
7537         }
7538
7539         if (!vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
7540             mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors);
7541             continue;
7542         }
7543
7544         mirrors &= ~m->dup_mirrors;
7545         ctx->xout->mirrors |= m->dup_mirrors;
7546         if (m->out) {
7547             output_normal(ctx, m->out, vlan);
7548         } else if (vlan != m->out_vlan
7549                    && !eth_addr_is_reserved(orig_flow->dl_dst)) {
7550             struct ofbundle *bundle;
7551
7552             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
7553                 if (ofbundle_includes_vlan(bundle, m->out_vlan)
7554                     && !bundle->mirror_out) {
7555                     output_normal(ctx, bundle, m->out_vlan);
7556                 }
7557             }
7558         }
7559     }
7560 }
7561
7562 static void
7563 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
7564                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
7565 {
7566     if (!mirrors) {
7567         return;
7568     }
7569
7570     for (; mirrors; mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors)) {
7571         struct ofmirror *m;
7572
7573         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
7574
7575         if (!m) {
7576             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
7577              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
7578              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
7579              * mirror list before reaching here, but doing that would
7580              * not properly account the traffic stats we've currently
7581              * accumulated for previous mirror configuration. */
7582             continue;
7583         }
7584
7585         m->packet_count += packets;
7586         m->byte_count += bytes;
7587     }
7588 }
7589
7590 /* A VM broadcasts a gratuitous ARP to indicate that it has resumed after
7591  * migration.  Older Citrix-patched Linux DomU used gratuitous ARP replies to
7592  * indicate this; newer upstream kernels use gratuitous ARP requests. */
7593 static bool
7594 is_gratuitous_arp(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
7595 {
7596     if (flow->dl_type != htons(ETH_TYPE_ARP)) {
7597         return false;
7598     }
7599
7600     memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
7601     if (!eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)) {
7602         return false;
7603     }
7604
7605     memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
7606     if (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY) {
7607         return true;
7608     } else if (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST) {
7609         memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
7610         memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
7611
7612         return flow->nw_src == flow->nw_dst;
7613     } else {
7614         return false;
7615     }
7616 }
7617
7618 static void
7619 update_learning_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
7620                       const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
7621                       int vlan, struct ofbundle *in_bundle)
7622 {
7623     struct mac_entry *mac;
7624
7625     /* Don't learn the OFPP_NONE port. */
7626     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
7627         return;
7628     }
7629
7630     if (!mac_learning_may_learn(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan)) {
7631         return;
7632     }
7633
7634     mac = mac_learning_insert(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan);
7635     if (is_gratuitous_arp(flow, wc)) {
7636         /* We don't want to learn from gratuitous ARP packets that are
7637          * reflected back over bond slaves so we lock the learning table. */
7638         if (!in_bundle->bond) {
7639             mac_entry_set_grat_arp_lock(mac);
7640         } else if (mac_entry_is_grat_arp_locked(mac)) {
7641             return;
7642         }
7643     }
7644
7645     if (mac_entry_is_new(mac) || mac->port.p != in_bundle) {
7646         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
7647          * so keep the rate limit relatively high. */
7648         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
7649         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
7650                     "on port %s in VLAN %d",
7651                     ofproto->up.name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
7652                     in_bundle->name, vlan);
7653
7654         mac->port.p = in_bundle;
7655         tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set,
7656                     mac_learning_changed(ofproto->ml, mac));
7657     }
7658 }
7659
7660 static struct ofbundle *
7661 lookup_input_bundle(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t in_port,
7662                     bool warn, struct ofport_dpif **in_ofportp)
7663 {
7664     struct ofport_dpif *ofport;
7665
7666     /* Find the port and bundle for the received packet. */
7667     ofport = get_ofp_port(ofproto, in_port);
7668     if (in_ofportp) {
7669         *in_ofportp = ofport;
7670     }
7671     if (ofport && ofport->bundle) {
7672         return ofport->bundle;
7673     }
7674
7675     /* Special-case OFPP_NONE, which a controller may use as the ingress
7676      * port for traffic that it is sourcing. */
7677     if (in_port == OFPP_NONE) {
7678         return &ofpp_none_bundle;
7679     }
7680
7681     /* Odd.  A few possible reasons here:
7682      *
7683      * - We deleted a port but there are still a few packets queued up
7684      *   from it.
7685      *
7686      * - Someone externally added a port (e.g. "ovs-dpctl add-if") that
7687      *   we don't know about.
7688      *
7689      * - The ofproto client didn't configure the port as part of a bundle.
7690      *   This is particularly likely to happen if a packet was received on the
7691      *   port after it was created, but before the client had a chance to
7692      *   configure its bundle.
7693      */
7694     if (warn) {
7695         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7696
7697         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
7698                      "port %"PRIu16, ofproto->up.name, in_port);
7699     }
7700     return NULL;
7701 }
7702
7703 /* Determines whether packets in 'flow' within 'ofproto' should be forwarded or
7704  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
7705  * dropped.
7706  *
7707  * 'in_port' must be the ofport_dpif that corresponds to flow->in_port.
7708  * 'in_port' must be part of a bundle (e.g. in_port->bundle must be nonnull).
7709  *
7710  * 'vlan' must be the VLAN that corresponds to flow->vlan_tci on 'in_port', as
7711  * returned by input_vid_to_vlan().  It must be a valid VLAN for 'in_port', as
7712  * checked by input_vid_is_valid().
7713  *
7714  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
7715  * so in one special case.
7716  */
7717 static bool
7718 is_admissible(struct xlate_ctx *ctx, struct ofport_dpif *in_port,
7719               uint16_t vlan)
7720 {
7721     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
7722     struct flow *flow = &ctx->xin->flow;
7723     struct ofbundle *in_bundle = in_port->bundle;
7724
7725     /* Drop frames for reserved multicast addresses
7726      * only if forward_bpdu option is absent. */
7727     if (!ofproto->up.forward_bpdu && eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
7728         xlate_report(ctx, "packet has reserved destination MAC, dropping");
7729         return false;
7730     }
7731
7732     if (in_bundle->bond) {
7733         struct mac_entry *mac;
7734
7735         switch (bond_check_admissibility(in_bundle->bond, in_port,
7736                                          flow->dl_dst, &ctx->xout->tags)) {
7737         case BV_ACCEPT:
7738             break;
7739
7740         case BV_DROP:
7741             xlate_report(ctx, "bonding refused admissibility, dropping");
7742             return false;
7743
7744         case BV_DROP_IF_MOVED:
7745             mac = mac_learning_lookup(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan, NULL);
7746             if (mac && mac->port.p != in_bundle &&
7747                 (!is_gratuitous_arp(flow, &ctx->xout->wc)
7748                  || mac_entry_is_grat_arp_locked(mac))) {
7749                 xlate_report(ctx, "SLB bond thinks this packet looped back, "
7750                             "dropping");
7751                 return false;
7752             }
7753             break;
7754         }
7755     }
7756
7757     return true;
7758 }
7759
7760 static void
7761 xlate_normal(struct xlate_ctx *ctx)
7762 {
7763     struct flow_wildcards *wc = &ctx->xout->wc;
7764     struct ofport_dpif *in_port;
7765     struct ofbundle *in_bundle;
7766     struct mac_entry *mac;
7767     uint16_t vlan;
7768     uint16_t vid;
7769
7770     ctx->xout->has_normal = true;
7771
7772     /* Check the dl_type, since we may check for gratuituous ARP. */
7773     memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
7774     memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
7775     wc->masks.vlan_tci |= htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
7776
7777     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, ctx->xin->flow.in_port,
7778                                     ctx->xin->packet != NULL, &in_port);
7779     if (!in_bundle) {
7780         xlate_report(ctx, "no input bundle, dropping");
7781         return;
7782     }
7783
7784     /* Drop malformed frames. */
7785     if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_VLAN) &&
7786         !(ctx->xin->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI))) {
7787         if (ctx->xin->packet != NULL) {
7788             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7789             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet with partial "
7790                          "VLAN tag received on port %s",
7791                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7792         }
7793         xlate_report(ctx, "partial VLAN tag, dropping");
7794         return;
7795     }
7796
7797     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
7798     if (in_bundle->mirror_out) {
7799         if (ctx->xin->packet != NULL) {
7800             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7801             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
7802                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
7803                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7804         }
7805         xlate_report(ctx, "input port is mirror output port, dropping");
7806         return;
7807     }
7808
7809     /* Check VLAN. */
7810     vid = vlan_tci_to_vid(ctx->xin->flow.vlan_tci);
7811     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->xin->packet != NULL)) {
7812         xlate_report(ctx, "disallowed VLAN VID for this input port, dropping");
7813         return;
7814     }
7815     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
7816
7817     /* Check other admissibility requirements. */
7818     if (in_port && !is_admissible(ctx, in_port, vlan)) {
7819         return;
7820     }
7821
7822     /* Learn source MAC. */
7823     if (ctx->xin->may_learn) {
7824         update_learning_table(ctx->ofproto, &ctx->xin->flow, wc,
7825                               vlan, in_bundle);
7826     }
7827
7828     /* Determine output bundle. */
7829     mac = mac_learning_lookup(ctx->ofproto->ml, ctx->xin->flow.dl_dst, vlan,
7830                               &ctx->xout->tags);
7831     if (mac) {
7832         if (mac->port.p != in_bundle) {
7833             xlate_report(ctx, "forwarding to learned port");
7834             output_normal(ctx, mac->port.p, vlan);
7835         } else {
7836             xlate_report(ctx, "learned port is input port, dropping");
7837         }
7838     } else {
7839         struct ofbundle *bundle;
7840
7841         xlate_report(ctx, "no learned MAC for destination, flooding");
7842         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ctx->ofproto->bundles) {
7843             if (bundle != in_bundle
7844                 && ofbundle_includes_vlan(bundle, vlan)
7845                 && bundle->floodable
7846                 && !bundle->mirror_out) {
7847                 output_normal(ctx, bundle, vlan);
7848             }
7849         }
7850         ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
7851     }
7852 }
7853 \f
7854 /* Optimized flow revalidation.
7855  *
7856  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
7857  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
7858  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
7859  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
7860  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
7861  * doesn't change very often.
7862  *
7863  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
7864  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
7865  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
7866  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
7867  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
7868  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
7869  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
7870  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
7871  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
7872  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
7873  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
7874
7875 /* Calculates the tag to use for 'flow' and mask 'mask' when it is inserted
7876  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
7877 static tag_type
7878 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct minimask *mask,
7879                    uint32_t secret)
7880 {
7881     if (minimask_is_catchall(mask)) {
7882         return 0;
7883     } else {
7884         uint32_t hash = flow_hash_in_minimask(flow, mask, secret);
7885         return tag_create_deterministic(hash);
7886     }
7887 }
7888
7889 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
7890  * taggability of that table.
7891  *
7892  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
7893  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
7894  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
7895  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
7896  * different wildcards to be created with the same address, then this function
7897  * will incorrectly skip revalidation. */
7898 static void
7899 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
7900 {
7901     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
7902     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
7903     struct cls_table *catchall, *other;
7904     struct cls_table *t;
7905
7906     catchall = other = NULL;
7907
7908     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
7909     case 0:
7910         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
7911          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
7912          * yet. */
7913         break;
7914
7915     case 1:
7916     case 2:
7917         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
7918             if (cls_table_is_catchall(t)) {
7919                 catchall = t;
7920             } else if (!other) {
7921                 other = t;
7922             } else {
7923                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
7924                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
7925                 other = NULL;
7926             }
7927         }
7928         break;
7929
7930     default:
7931         /* Can't tag this table. */
7932         break;
7933     }
7934
7935     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
7936         table->catchall_table = catchall;
7937         table->other_table = other;
7938         ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
7939     }
7940 }
7941
7942 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
7943  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
7944  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
7945  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
7946  *
7947  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
7948  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
7949 static void
7950 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
7951 {
7952     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
7953
7954     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
7955
7956     if (!ofproto->backer->need_revalidate) {
7957         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
7958
7959         if (table->other_table && rule->tag) {
7960             tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set, rule->tag);
7961         } else {
7962             ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
7963         }
7964     }
7965 }
7966 \f
7967 static bool
7968 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
7969                   enum ofp_config_flags frag_handling)
7970 {
7971     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7972     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
7973         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
7974         return true;
7975     } else {
7976         return false;
7977     }
7978 }
7979
7980 static enum ofperr
7981 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
7982            const struct flow *flow,
7983            const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
7984 {
7985     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7986     struct initial_vals initial_vals;
7987     struct odputil_keybuf keybuf;
7988     struct dpif_flow_stats stats;
7989     struct xlate_out xout;
7990     struct xlate_in xin;
7991     struct ofpbuf key;
7992
7993
7994     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
7995     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
7996                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
7997
7998     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
7999
8000     initial_vals.vlan_tci = flow->vlan_tci;
8001     initial_vals.tunnel_ip_tos = 0;
8002     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, &initial_vals, NULL, stats.tcp_flags,
8003                   packet);
8004     xin.resubmit_stats = &stats;
8005     xin.ofpacts_len = ofpacts_len;
8006     xin.ofpacts = ofpacts;
8007
8008     xlate_actions(&xin, &xout);
8009     dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
8010                  xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size, packet);
8011     xlate_out_uninit(&xout);
8012
8013     return 0;
8014 }
8015 \f
8016 /* NetFlow. */
8017
8018 static int
8019 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
8020             const struct netflow_options *netflow_options)
8021 {
8022     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
8023
8024     if (netflow_options) {
8025         if (!ofproto->netflow) {
8026             ofproto->netflow = netflow_create();
8027         }
8028         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
8029     } else {
8030         netflow_destroy(ofproto->netflow);
8031         ofproto->netflow = NULL;
8032         return 0;
8033     }
8034 }
8035
8036 static void
8037 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
8038                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
8039 {
8040     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
8041
8042     dpif_get_netflow_ids(ofproto->backer->dpif, engine_type, engine_id);
8043 }
8044
8045 static void
8046 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
8047 {
8048     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
8049         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
8050         struct subfacet *subfacet;
8051         struct ofexpired expired;
8052
8053         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
8054             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
8055                 struct dpif_flow_stats stats;
8056
8057                 subfacet_install(subfacet, &facet->xout.odp_actions,
8058                                  &stats);
8059                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
8060             }
8061         }
8062
8063         expired.flow = facet->flow;
8064         expired.packet_count = facet->packet_count;
8065         expired.byte_count = facet->byte_count;
8066         expired.used = facet->used;
8067         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
8068     }
8069 }
8070
8071 static void
8072 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
8073 {
8074     struct cls_cursor cursor;
8075     struct facet *facet;
8076
8077     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
8078     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
8079         send_active_timeout(ofproto, facet);
8080     }
8081 }
8082 \f
8083 static struct ofproto_dpif *
8084 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
8085 {
8086     struct ofproto_dpif *ofproto;
8087
8088     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
8089                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
8090         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
8091             return ofproto;
8092         }
8093     }
8094     return NULL;
8095 }
8096
8097 static void
8098 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
8099                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8100 {
8101     struct ofproto_dpif *ofproto;
8102
8103     if (argc > 1) {
8104         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8105         if (!ofproto) {
8106             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8107             return;
8108         }
8109         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
8110     } else {
8111         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8112             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
8113         }
8114     }
8115
8116     unixctl_command_reply(conn, "table successfully flushed");
8117 }
8118
8119 static void
8120 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
8121                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8122 {
8123     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8124     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8125     const struct mac_entry *e;
8126
8127     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8128     if (!ofproto) {
8129         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8130         return;
8131     }
8132
8133     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
8134     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
8135         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
8136         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
8137                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
8138                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
8139                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
8140     }
8141     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8142     ds_destroy(&ds);
8143 }
8144
8145 struct trace_ctx {
8146     struct xlate_out xout;
8147     struct xlate_in xin;
8148     struct flow flow;
8149     struct ds *result;
8150 };
8151
8152 static void
8153 trace_format_rule(struct ds *result, uint8_t table_id, int level,
8154                   const struct rule_dpif *rule)
8155 {
8156     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8157     if (!rule) {
8158         ds_put_cstr(result, "No match\n");
8159         return;
8160     }
8161
8162     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
8163                   table_id, ntohll(rule->up.flow_cookie));
8164     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
8165     ds_put_char(result, '\n');
8166
8167     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8168     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
8169     ofpacts_format(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, result);
8170     ds_put_char(result, '\n');
8171 }
8172
8173 static void
8174 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
8175                   struct trace_ctx *trace)
8176 {
8177     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8178     ds_put_format(result, "%s: ", title);
8179     if (flow_equal(&trace->xin.flow, &trace->flow)) {
8180         ds_put_cstr(result, "unchanged");
8181     } else {
8182         flow_format(result, &trace->xin.flow);
8183         trace->flow = trace->xin.flow;
8184     }
8185     ds_put_char(result, '\n');
8186 }
8187
8188 static void
8189 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
8190                   struct trace_ctx *trace)
8191 {
8192     size_t i;
8193
8194     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8195     ds_put_format(result, "%s:", title);
8196     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
8197         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
8198     }
8199     ds_put_char(result, '\n');
8200 }
8201
8202 static void
8203 trace_format_odp(struct ds *result, int level, const char *title,
8204                  struct trace_ctx *trace)
8205 {
8206     struct ofpbuf *odp_actions = &trace->xout.odp_actions;
8207
8208     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8209     ds_put_format(result, "%s: ", title);
8210     format_odp_actions(result, odp_actions->data, odp_actions->size);
8211     ds_put_char(result, '\n');
8212 }
8213
8214 static void
8215 trace_resubmit(struct xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
8216 {
8217     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(ctx->xin, struct trace_ctx, xin);
8218     struct ds *result = trace->result;
8219
8220     ds_put_char(result, '\n');
8221     trace_format_flow(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
8222     trace_format_regs(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
8223     trace_format_odp(result,  ctx->recurse + 1, "Resubmitted  odp", trace);
8224     trace_format_rule(result, ctx->table_id, ctx->recurse + 1, rule);
8225 }
8226
8227 static void
8228 trace_report(struct xlate_ctx *ctx, const char *s)
8229 {
8230     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(ctx->xin, struct trace_ctx, xin);
8231     struct ds *result = trace->result;
8232
8233     ds_put_char_multiple(result, '\t', ctx->recurse);
8234     ds_put_cstr(result, s);
8235     ds_put_char(result, '\n');
8236 }
8237
8238 static void
8239 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
8240                       void *aux OVS_UNUSED)
8241 {
8242     const char *dpname = argv[1];
8243     struct ofproto_dpif *ofproto;
8244     struct ofpbuf odp_key;
8245     struct ofpbuf *packet;
8246     struct initial_vals initial_vals;
8247     struct ds result;
8248     struct flow flow;
8249     char *s;
8250
8251     packet = NULL;
8252     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
8253     ds_init(&result);
8254
8255     ofproto = ofproto_dpif_lookup(dpname);
8256     if (!ofproto) {
8257         unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use ofproto/list "
8258                                     "for help)");
8259         goto exit;
8260     }
8261     if (argc == 3 || (argc == 4 && !strcmp(argv[3], "-generate"))) {
8262         /* ofproto/trace dpname flow [-generate] */
8263         const char *flow_s = argv[2];
8264         const char *generate_s = argv[3];
8265
8266         /* Allow 'flow_s' to be either a datapath flow or an OpenFlow-like
8267          * flow.  We guess which type it is based on whether 'flow_s' contains
8268          * an '(', since a datapath flow always contains '(') but an
8269          * OpenFlow-like flow should not (in fact it's allowed but I believe
8270          * that's not documented anywhere).
8271          *
8272          * An alternative would be to try to parse 'flow_s' both ways, but then
8273          * it would be tricky giving a sensible error message.  After all, do
8274          * you just say "syntax error" or do you present both error messages?
8275          * Both choices seem lousy. */
8276         if (strchr(flow_s, '(')) {
8277             int error;
8278
8279             /* Convert string to datapath key. */
8280             ofpbuf_init(&odp_key, 0);
8281             error = odp_flow_from_string(flow_s, NULL, &odp_key, NULL);
8282             if (error) {
8283                 unixctl_command_reply_error(conn, "Bad flow syntax");
8284                 goto exit;
8285             }
8286
8287             /* The user might have specified the wrong ofproto but within the
8288              * same backer.  That's OK, ofproto_receive() can find the right
8289              * one for us. */
8290             if (ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, odp_key.data,
8291                                 odp_key.size, &flow, NULL, &ofproto, NULL,
8292                                 &initial_vals)) {
8293                 unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid flow");
8294                 goto exit;
8295             }
8296             ds_put_format(&result, "Bridge: %s\n", ofproto->up.name);
8297         } else {
8298             char *error_s;
8299
8300             error_s = parse_ofp_exact_flow(&flow, argv[2]);
8301             if (error_s) {
8302                 unixctl_command_reply_error(conn, error_s);
8303                 free(error_s);
8304                 goto exit;
8305             }
8306
8307             initial_vals.vlan_tci = flow.vlan_tci;
8308             initial_vals.tunnel_ip_tos = flow.tunnel.ip_tos;
8309         }
8310
8311         /* Generate a packet, if requested. */
8312         if (generate_s) {
8313             packet = ofpbuf_new(0);
8314             flow_compose(packet, &flow);
8315         }
8316     } else if (argc == 7) {
8317         /* ofproto/trace dpname priority tun_id in_port mark packet */
8318         const char *priority_s = argv[2];
8319         const char *tun_id_s = argv[3];
8320         const char *in_port_s = argv[4];
8321         const char *mark_s = argv[5];
8322         const char *packet_s = argv[6];
8323         uint32_t in_port = atoi(in_port_s);
8324         ovs_be64 tun_id = htonll(strtoull(tun_id_s, NULL, 0));
8325         uint32_t priority = atoi(priority_s);
8326         uint32_t mark = atoi(mark_s);
8327         const char *msg;
8328
8329         msg = eth_from_hex(packet_s, &packet);
8330         if (msg) {
8331             unixctl_command_reply_error(conn, msg);
8332             goto exit;
8333         }
8334
8335         ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
8336         s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
8337         ds_put_cstr(&result, s);
8338         free(s);
8339
8340         flow_extract(packet, priority, mark, NULL, in_port, &flow);
8341         flow.tunnel.tun_id = tun_id;
8342         initial_vals.vlan_tci = flow.vlan_tci;
8343         initial_vals.tunnel_ip_tos = flow.tunnel.ip_tos;
8344     } else {
8345         unixctl_command_reply_error(conn, "Bad command syntax");
8346         goto exit;
8347     }
8348
8349     ofproto_trace(ofproto, &flow, packet, &initial_vals, &result);
8350     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&result));
8351
8352 exit:
8353     ds_destroy(&result);
8354     ofpbuf_delete(packet);
8355     ofpbuf_uninit(&odp_key);
8356 }
8357
8358 static void
8359 ofproto_trace(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
8360               const struct ofpbuf *packet,
8361               const struct initial_vals *initial_vals, struct ds *ds)
8362 {
8363     struct rule_dpif *rule;
8364
8365     ds_put_cstr(ds, "Flow: ");
8366     flow_format(ds, flow);
8367     ds_put_char(ds, '\n');
8368
8369     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, NULL);
8370
8371     trace_format_rule(ds, 0, 0, rule);
8372     if (rule == ofproto->miss_rule) {
8373         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, flow generates \"packet in\"s.\n");
8374     } else if (rule == ofproto->no_packet_in_rule) {
8375         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, packets dropped because "
8376                     "OFPPC_NO_PACKET_IN is set on in_port.\n");
8377     } else if (rule == ofproto->drop_frags_rule) {
8378         ds_put_cstr(ds, "\nPackets dropped because they are IP fragments "
8379                     "and the fragment handling mode is \"drop\".\n");
8380     }
8381
8382     if (rule) {
8383         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
8384         struct ofpbuf odp_actions;
8385         struct trace_ctx trace;
8386         struct match match;
8387         uint8_t tcp_flags;
8388
8389         tcp_flags = packet ? packet_get_tcp_flags(packet, flow) : 0;
8390         trace.result = ds;
8391         trace.flow = *flow;
8392         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
8393                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
8394         xlate_in_init(&trace.xin, ofproto, flow, initial_vals, rule, tcp_flags,
8395                       packet);
8396         trace.xin.resubmit_hook = trace_resubmit;
8397         trace.xin.report_hook = trace_report;
8398
8399         xlate_actions(&trace.xin, &trace.xout);
8400
8401         ds_put_char(ds, '\n');
8402         trace_format_flow(ds, 0, "Final flow", &trace);
8403
8404         match_init(&match, flow, &trace.xout.wc);
8405         ds_put_cstr(ds, "Relevant fields: ");
8406         match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
8407         ds_put_char(ds, '\n');
8408
8409         ds_put_cstr(ds, "Datapath actions: ");
8410         format_odp_actions(ds, trace.xout.odp_actions.data,
8411                            trace.xout.odp_actions.size);
8412
8413         if (trace.xout.slow) {
8414             ds_put_cstr(ds, "\nThis flow is handled by the userspace "
8415                         "slow path because it:");
8416             switch (trace.xout.slow) {
8417             case SLOW_CFM:
8418                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of CFM packets.");
8419                 break;
8420             case SLOW_LACP:
8421                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of LACP packets.");
8422                 break;
8423             case SLOW_STP:
8424                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of STP packets.");
8425                 break;
8426             case SLOW_CONTROLLER:
8427                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Sends \"packet-in\" messages "
8428                             "to the OpenFlow controller.");
8429                 break;
8430             case __SLOW_MAX:
8431                 NOT_REACHED();
8432             }
8433         }
8434
8435         xlate_out_uninit(&trace.xout);
8436     }
8437 }
8438
8439 static void
8440 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
8441                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
8442 {
8443     clogged = true;
8444     unixctl_command_reply(conn, NULL);
8445 }
8446
8447 static void
8448 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
8449                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
8450 {
8451     clogged = false;
8452     unixctl_command_reply(conn, NULL);
8453 }
8454
8455 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
8456  * 'reply' describing the results. */
8457 static void
8458 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
8459 {
8460     struct cls_cursor cursor;
8461     struct facet *facet;
8462     int errors;
8463
8464     errors = 0;
8465     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
8466     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
8467         if (!facet_check_consistency(facet)) {
8468             errors++;
8469         }
8470     }
8471     if (errors) {
8472         ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
8473     }
8474
8475     if (errors) {
8476         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
8477                       ofproto->up.name, errors);
8478     } else {
8479         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
8480     }
8481 }
8482
8483 static void
8484 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
8485                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8486 {
8487     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8488     struct ofproto_dpif *ofproto;
8489
8490     if (argc > 1) {
8491         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8492         if (!ofproto) {
8493             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use "
8494                                         "ofproto/list for help)");
8495             return;
8496         }
8497         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
8498     } else {
8499         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8500             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
8501         }
8502     }
8503
8504     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
8505     ds_destroy(&reply);
8506 }
8507
8508 /* Store the current ofprotos in 'ofproto_shash'.  Returns a sorted list
8509  * of the 'ofproto_shash' nodes.  It is the responsibility of the caller
8510  * to destroy 'ofproto_shash' and free the returned value. */
8511 static const struct shash_node **
8512 get_ofprotos(struct shash *ofproto_shash)
8513 {
8514     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8515
8516     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8517         char *name = xasprintf("%s@%s", ofproto->up.type, ofproto->up.name);
8518         shash_add_nocopy(ofproto_shash, name, ofproto);
8519     }
8520
8521     return shash_sort(ofproto_shash);
8522 }
8523
8524 static void
8525 ofproto_unixctl_dpif_dump_dps(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
8526                               const char *argv[] OVS_UNUSED,
8527                               void *aux OVS_UNUSED)
8528 {
8529     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8530     struct shash ofproto_shash;
8531     const struct shash_node **sorted_ofprotos;
8532     int i;
8533
8534     shash_init(&ofproto_shash);
8535     sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
8536     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
8537         const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
8538         ds_put_format(&ds, "%s\n", node->name);
8539     }
8540
8541     shash_destroy(&ofproto_shash);
8542     free(sorted_ofprotos);
8543
8544     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8545     ds_destroy(&ds);
8546 }
8547
8548 static void
8549 show_dp_format(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *ds)
8550 {
8551     const struct shash_node **ports;
8552     int i;
8553     struct avg_subfacet_rates lifetime;
8554     unsigned long long int minutes;
8555     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
8556
8557     minutes = (time_msec() - ofproto->created) / min_ms;
8558
8559     if (minutes > 0) {
8560         lifetime.add_rate = (double)ofproto->total_subfacet_add_count
8561                             / minutes;
8562         lifetime.del_rate = (double)ofproto->total_subfacet_del_count
8563                             / minutes;
8564     }else {
8565         lifetime.add_rate = 0.0;
8566         lifetime.del_rate = 0.0;
8567     }
8568
8569     ds_put_format(ds, "%s (%s):\n", ofproto->up.name,
8570                   dpif_name(ofproto->backer->dpif));
8571     ds_put_format(ds,
8572                   "\tlookups: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
8573                   ofproto->n_hit, ofproto->n_missed);
8574     ds_put_format(ds, "\tflows: cur: %zu, avg: %5.3f, max: %d,"
8575                   " life span: %llu(ms)\n",
8576                   hmap_count(&ofproto->subfacets),
8577                   avg_subfacet_count(ofproto),
8578                   ofproto->max_n_subfacet,
8579                   avg_subfacet_life_span(ofproto));
8580     if (minutes >= 60) {
8581         show_dp_rates(ds, "\t\thourly avg:", &ofproto->hourly);
8582     }
8583     if (minutes >= 60 * 24) {
8584         show_dp_rates(ds, "\t\tdaily avg:",  &ofproto->daily);
8585     }
8586     show_dp_rates(ds, "\t\toverall avg:",  &lifetime);
8587
8588     ports = shash_sort(&ofproto->up.port_by_name);
8589     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto->up.port_by_name); i++) {
8590         const struct shash_node *node = ports[i];
8591         struct ofport *ofport = node->data;
8592         const char *name = netdev_get_name(ofport->netdev);
8593         const char *type = netdev_get_type(ofport->netdev);
8594         uint32_t odp_port;
8595
8596         ds_put_format(ds, "\t%s %u/", name, ofport->ofp_port);
8597
8598         odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofproto, ofport->ofp_port);
8599         if (odp_port != OVSP_NONE) {
8600             ds_put_format(ds, "%"PRIu32":", odp_port);
8601         } else {
8602             ds_put_cstr(ds, "none:");
8603         }
8604
8605         if (strcmp(type, "system")) {
8606             struct netdev *netdev;
8607             int error;
8608
8609             ds_put_format(ds, " (%s", type);
8610
8611             error = netdev_open(name, type, &netdev);
8612             if (!error) {
8613                 struct smap config;
8614
8615                 smap_init(&config);
8616                 error = netdev_get_config(netdev, &config);
8617                 if (!error) {
8618                     const struct smap_node **nodes;
8619                     size_t i;
8620
8621                     nodes = smap_sort(&config);
8622                     for (i = 0; i < smap_count(&config); i++) {
8623                         const struct smap_node *node = nodes[i];
8624                         ds_put_format(ds, "%c %s=%s", i ? ',' : ':',
8625                                       node->key, node->value);
8626                     }
8627                     free(nodes);
8628                 }
8629                 smap_destroy(&config);
8630
8631                 netdev_close(netdev);
8632             }
8633             ds_put_char(ds, ')');
8634         }
8635         ds_put_char(ds, '\n');
8636     }
8637     free(ports);
8638 }
8639
8640 static void
8641 ofproto_unixctl_dpif_show(struct unixctl_conn *conn, int argc,
8642                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8643 {
8644     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8645     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8646
8647     if (argc > 1) {
8648         int i;
8649         for (i = 1; i < argc; i++) {
8650             ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[i]);
8651             if (!ofproto) {
8652                 ds_put_format(&ds, "Unknown bridge %s (use dpif/dump-dps "
8653                                    "for help)", argv[i]);
8654                 unixctl_command_reply_error(conn, ds_cstr(&ds));
8655                 return;
8656             }
8657             show_dp_format(ofproto, &ds);
8658         }
8659     } else {
8660         struct shash ofproto_shash;
8661         const struct shash_node **sorted_ofprotos;
8662         int i;
8663
8664         shash_init(&ofproto_shash);
8665         sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
8666         for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
8667             const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
8668             show_dp_format(node->data, &ds);
8669         }
8670
8671         shash_destroy(&ofproto_shash);
8672         free(sorted_ofprotos);
8673     }
8674
8675     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8676     ds_destroy(&ds);
8677 }
8678
8679 /* Dump the megaflow (facet) cache.  This is useful to check the
8680  * correctness of flow wildcarding, since the same mechanism is used for
8681  * both xlate caching and kernel wildcarding.
8682  *
8683  * It's important to note that in the output the flow description uses
8684  * OpenFlow (OFP) ports, but the actions use datapath (ODP) ports.
8685  *
8686  * This command is only needed for advanced debugging, so it's not
8687  * documented in the man page. */
8688 static void
8689 ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows(struct unixctl_conn *conn,
8690                                     int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8691                                     void *aux OVS_UNUSED)
8692 {
8693     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8694     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8695     long long int now = time_msec();
8696     struct cls_cursor cursor;
8697     struct facet *facet;
8698
8699     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8700     if (!ofproto) {
8701         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8702         return;
8703     }
8704
8705     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
8706     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
8707         cls_rule_format(&facet->cr, &ds);
8708         ds_put_cstr(&ds, ", ");
8709         ds_put_format(&ds, "n_subfacets:%zu, ", list_size(&facet->subfacets));
8710         ds_put_format(&ds, "used:%.3fs, ", (now - facet->used) / 1000.0);
8711         ds_put_cstr(&ds, "Datapath actions: ");
8712         if (facet->xout.slow) {
8713             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
8714             const struct nlattr *actions;
8715             size_t actions_len;
8716
8717             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
8718                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
8719                               &actions, &actions_len);
8720             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
8721         } else {
8722             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
8723                                facet->xout.odp_actions.size);
8724         }
8725         ds_put_cstr(&ds, "\n");
8726     }
8727
8728     ds_chomp(&ds, '\n');
8729     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8730     ds_destroy(&ds);
8731 }
8732
8733 static void
8734 ofproto_unixctl_dpif_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
8735                                 int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8736                                 void *aux OVS_UNUSED)
8737 {
8738     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8739     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8740     struct subfacet *subfacet;
8741
8742     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8743     if (!ofproto) {
8744         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8745         return;
8746     }
8747
8748     update_stats(ofproto->backer);
8749
8750     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
8751         struct facet *facet = subfacet->facet;
8752
8753         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &ds);
8754
8755         ds_put_format(&ds, ", packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
8756                       subfacet->dp_packet_count, subfacet->dp_byte_count);
8757         if (subfacet->used) {
8758             ds_put_format(&ds, "%.3fs",
8759                           (time_msec() - subfacet->used) / 1000.0);
8760         } else {
8761             ds_put_format(&ds, "never");
8762         }
8763         if (subfacet->facet->tcp_flags) {
8764             ds_put_cstr(&ds, ", flags:");
8765             packet_format_tcp_flags(&ds, subfacet->facet->tcp_flags);
8766         }
8767
8768         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
8769         if (facet->xout.slow) {
8770             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
8771             const struct nlattr *actions;
8772             size_t actions_len;
8773
8774             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
8775                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
8776                               &actions, &actions_len);
8777             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
8778         } else {
8779             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
8780                                facet->xout.odp_actions.size);
8781         }
8782         ds_put_char(&ds, '\n');
8783     }
8784
8785     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8786     ds_destroy(&ds);
8787 }
8788
8789 static void
8790 ofproto_unixctl_dpif_del_flows(struct unixctl_conn *conn,
8791                                int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8792                                void *aux OVS_UNUSED)
8793 {
8794     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8795     struct ofproto_dpif *ofproto;
8796
8797     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8798     if (!ofproto) {
8799         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8800         return;
8801     }
8802
8803     flush(&ofproto->up);
8804
8805     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8806     ds_destroy(&ds);
8807 }
8808
8809 static void
8810 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
8811 {
8812     static bool registered;
8813     if (registered) {
8814         return;
8815     }
8816     registered = true;
8817
8818     unixctl_command_register(
8819         "ofproto/trace",
8820         "bridge {priority tun_id in_port mark packet | odp_flow [-generate]}",
8821         2, 6, ofproto_unixctl_trace, NULL);
8822     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
8823                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
8824     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
8825                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
8826     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
8827                              ofproto_dpif_clog, NULL);
8828     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
8829                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
8830     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
8831                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
8832     unixctl_command_register("dpif/dump-dps", "", 0, 0,
8833                              ofproto_unixctl_dpif_dump_dps, NULL);
8834     unixctl_command_register("dpif/show", "[bridge]", 0, INT_MAX,
8835                              ofproto_unixctl_dpif_show, NULL);
8836     unixctl_command_register("dpif/dump-flows", "bridge", 1, 1,
8837                              ofproto_unixctl_dpif_dump_flows, NULL);
8838     unixctl_command_register("dpif/del-flows", "bridge", 1, 1,
8839                              ofproto_unixctl_dpif_del_flows, NULL);
8840     unixctl_command_register("dpif/dump-megaflows", "bridge", 1, 1,
8841                              ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows, NULL);
8842 }
8843 \f
8844 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
8845  *
8846  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
8847  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
8848  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
8849  * widespread use, we will delete these interfaces. */
8850
8851 static int
8852 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8853 {
8854     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
8855     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
8856
8857     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
8858         && vid == ofport->vlandev_vid) {
8859         return 0;
8860     }
8861
8862     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
8863
8864     if (ofport->realdev_ofp_port) {
8865         vsp_remove(ofport);
8866     }
8867     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
8868         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
8869          * themselves be part of a bundle. */
8870         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
8871     }
8872
8873     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8874     ofport->vlandev_vid = vid;
8875
8876     if (realdev_ofp_port) {
8877         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
8878     }
8879
8880     return 0;
8881 }
8882
8883 static uint32_t
8884 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8885 {
8886     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
8887 }
8888
8889 /* Returns the OFP port number of the Linux VLAN device that corresponds to
8890  * 'vlan_tci' on the network device with port number 'realdev_ofp_port' in
8891  * 'struct ofport_dpif'.  For example, given 'realdev_ofp_port' of eth0 and
8892  * 'vlan_tci' 9, it would return the port number of eth0.9.
8893  *
8894  * Unless VLAN splinters are enabled for port 'realdev_ofp_port', this
8895  * function just returns its 'realdev_ofp_port' argument. */
8896 static uint16_t
8897 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
8898                        uint16_t realdev_ofp_port, ovs_be16 vlan_tci)
8899 {
8900     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
8901         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
8902         const struct vlan_splinter *vsp;
8903
8904         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
8905                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
8906                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
8907             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
8908                 && vsp->vid == vid) {
8909                 return vsp->vlandev_ofp_port;
8910             }
8911         }
8912     }
8913     return realdev_ofp_port;
8914 }
8915
8916 static struct vlan_splinter *
8917 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
8918 {
8919     struct vlan_splinter *vsp;
8920
8921     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
8922                              &ofproto->vlandev_map) {
8923         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
8924             return vsp;
8925         }
8926     }
8927
8928     return NULL;
8929 }
8930
8931 /* Returns the OpenFlow port number of the "real" device underlying the Linux
8932  * VLAN device with OpenFlow port number 'vlandev_ofp_port' and stores the
8933  * VLAN VID of the Linux VLAN device in '*vid'.  For example, given
8934  * 'vlandev_ofp_port' of eth0.9, it would return the OpenFlow port number of
8935  * eth0 and store 9 in '*vid'.
8936  *
8937  * Returns 0 and does not modify '*vid' if 'vlandev_ofp_port' is not a Linux
8938  * VLAN device.  Unless VLAN splinters are enabled, this is what this function
8939  * always does.*/
8940 static uint16_t
8941 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
8942                        uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
8943 {
8944     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
8945         const struct vlan_splinter *vsp;
8946
8947         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
8948         if (vsp) {
8949             if (vid) {
8950                 *vid = vsp->vid;
8951             }
8952             return vsp->realdev_ofp_port;
8953         }
8954     }
8955     return 0;
8956 }
8957
8958 /* Given 'flow', a flow representing a packet received on 'ofproto', checks
8959  * whether 'flow->in_port' represents a Linux VLAN device.  If so, changes
8960  * 'flow->in_port' to the "real" device backing the VLAN device, sets
8961  * 'flow->vlan_tci' to the VLAN VID, and returns true.  Otherwise (which is
8962  * always the case unless VLAN splinters are enabled), returns false without
8963  * making any changes. */
8964 static bool
8965 vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow *flow)
8966 {
8967     uint16_t realdev;
8968     int vid;
8969
8970     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
8971     if (!realdev) {
8972         return false;
8973     }
8974
8975     /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device with
8976      * the VLAN device's VLAN ID. */
8977     flow->in_port = realdev;
8978     flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
8979     return true;
8980 }
8981
8982 static void
8983 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
8984 {
8985     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
8986     struct vlan_splinter *vsp;
8987
8988     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
8989     if (vsp) {
8990         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
8991         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
8992         free(vsp);
8993
8994         port->realdev_ofp_port = 0;
8995     } else {
8996         VLOG_ERR("missing vlan device record");
8997     }
8998 }
8999
9000 static void
9001 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
9002 {
9003     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
9004
9005     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
9006         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
9007             == realdev_ofp_port)) {
9008         struct vlan_splinter *vsp;
9009
9010         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
9011         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
9012                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
9013         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
9014                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
9015         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
9016         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
9017         vsp->vid = vid;
9018
9019         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
9020     } else {
9021         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
9022     }
9023 }
9024
9025 static uint32_t
9026 ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
9027 {
9028     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
9029     return ofport ? ofport->odp_port : OVSP_NONE;
9030 }
9031
9032 static struct ofport_dpif *
9033 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *backer, uint32_t odp_port)
9034 {
9035     struct ofport_dpif *port;
9036
9037     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, odp_port_node,
9038                              hash_int(odp_port, 0),
9039                              &backer->odp_to_ofport_map) {
9040         if (port->odp_port == odp_port) {
9041             return port;
9042         }
9043     }
9044
9045     return NULL;
9046 }
9047
9048 static uint16_t
9049 odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
9050 {
9051     struct ofport_dpif *port;
9052
9053     port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
9054     if (port && &ofproto->up == port->up.ofproto) {
9055         return port->up.ofp_port;
9056     } else {
9057         return OFPP_NONE;
9058     }
9059 }
9060 static unsigned long long int
9061 avg_subfacet_life_span(const struct ofproto_dpif *ofproto)
9062 {
9063     unsigned long long int dc;
9064     unsigned long long int avg;
9065
9066     dc = ofproto->total_subfacet_del_count + ofproto->subfacet_del_count;
9067     avg = dc ? ofproto->total_subfacet_life_span / dc : 0;
9068
9069     return avg;
9070 }
9071
9072 static double
9073 avg_subfacet_count(const struct ofproto_dpif *ofproto)
9074 {
9075     double avg_c = 0.0;
9076
9077     if (ofproto->n_update_stats) {
9078         avg_c = (double)ofproto->total_subfacet_count
9079                 / ofproto->n_update_stats;
9080     }
9081
9082     return avg_c;
9083 }
9084
9085 static void
9086 show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
9087               const struct avg_subfacet_rates *rates)
9088 {
9089     ds_put_format(ds, "%s add rate: %5.3f/min, del rate: %5.3f/min\n",
9090                   heading, rates->add_rate, rates->del_rate);
9091 }
9092
9093 static void
9094 update_max_subfacet_count(struct ofproto_dpif *ofproto)
9095 {
9096     ofproto->max_n_subfacet = MAX(ofproto->max_n_subfacet,
9097                                   hmap_count(&ofproto->subfacets));
9098 }
9099
9100 /* Compute exponentially weighted moving average, adding 'new' as the newest,
9101  * most heavily weighted element.  'base' designates the rate of decay: after
9102  * 'base' further updates, 'new''s weight in the EWMA decays to about 1/e
9103  * (about .37). */
9104 static void
9105 exp_mavg(double *avg, int base, double new)
9106 {
9107     *avg = (*avg * (base - 1) + new) / base;
9108 }
9109
9110 static void
9111 update_moving_averages(struct ofproto_dpif *ofproto)
9112 {
9113     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
9114
9115     /* Update hourly averages on the minute boundaries. */
9116     if (time_msec() - ofproto->last_minute >= min_ms) {
9117         exp_mavg(&ofproto->hourly.add_rate, 60, ofproto->subfacet_add_count);
9118         exp_mavg(&ofproto->hourly.del_rate, 60, ofproto->subfacet_del_count);
9119
9120         /* Update daily averages on the hour boundaries. */
9121         if ((ofproto->last_minute - ofproto->created) / min_ms % 60 == 59) {
9122             exp_mavg(&ofproto->daily.add_rate, 24, ofproto->hourly.add_rate);
9123             exp_mavg(&ofproto->daily.del_rate, 24, ofproto->hourly.del_rate);
9124         }
9125
9126         ofproto->total_subfacet_add_count += ofproto->subfacet_add_count;
9127         ofproto->total_subfacet_del_count += ofproto->subfacet_del_count;
9128         ofproto->subfacet_add_count = 0;
9129         ofproto->subfacet_del_count = 0;
9130         ofproto->last_minute += min_ms;
9131     }
9132 }
9133
9134 static void
9135 dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto, uint64_t delta)
9136 {
9137     ofproto->n_hit += delta;
9138 }
9139
9140 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
9141     init,
9142     enumerate_types,
9143     enumerate_names,
9144     del,
9145     port_open_type,
9146     type_run,
9147     type_run_fast,
9148     type_wait,
9149     alloc,
9150     construct,
9151     destruct,
9152     dealloc,
9153     run,
9154     run_fast,
9155     wait,
9156     get_memory_usage,
9157     flush,
9158     get_features,
9159     get_tables,
9160     port_alloc,
9161     port_construct,
9162     port_destruct,
9163     port_dealloc,
9164     port_modified,
9165     port_reconfigured,
9166     port_query_by_name,
9167     port_add,
9168     port_del,
9169     port_get_stats,
9170     port_dump_start,
9171     port_dump_next,
9172     port_dump_done,
9173     port_poll,
9174     port_poll_wait,
9175     port_is_lacp_current,
9176     NULL,                       /* rule_choose_table */
9177     rule_alloc,
9178     rule_construct,
9179     rule_destruct,
9180     rule_dealloc,
9181     rule_get_stats,
9182     rule_execute,
9183     rule_modify_actions,
9184     set_frag_handling,
9185     packet_out,
9186     set_netflow,
9187     get_netflow_ids,
9188     set_sflow,
9189     set_ipfix,
9190     set_cfm,
9191     get_cfm_status,
9192     set_stp,
9193     get_stp_status,
9194     set_stp_port,
9195     get_stp_port_status,
9196     set_queues,
9197     bundle_set,
9198     bundle_remove,
9199     mirror_set,
9200     mirror_get_stats,
9201     set_flood_vlans,
9202     is_mirror_output_bundle,
9203     forward_bpdu_changed,
9204     set_mac_table_config,
9205     set_realdev,
9206 };