4cb4db678bb10fa216ecd842b7ed390505291b26
[cascardo/ovs.git] / ofproto / ofproto-dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18
19 #include "ofproto/ofproto-provider.h"
20
21 #include <errno.h>
22
23 #include "bond.h"
24 #include "bundle.h"
25 #include "byte-order.h"
26 #include "connmgr.h"
27 #include "coverage.h"
28 #include "cfm.h"
29 #include "dpif.h"
30 #include "dynamic-string.h"
31 #include "fail-open.h"
32 #include "hmapx.h"
33 #include "lacp.h"
34 #include "learn.h"
35 #include "mac-learning.h"
36 #include "meta-flow.h"
37 #include "multipath.h"
38 #include "netdev-vport.h"
39 #include "netdev.h"
40 #include "netlink.h"
41 #include "nx-match.h"
42 #include "odp-util.h"
43 #include "ofp-util.h"
44 #include "ofpbuf.h"
45 #include "ofp-actions.h"
46 #include "ofp-parse.h"
47 #include "ofp-print.h"
48 #include "ofproto-dpif-governor.h"
49 #include "ofproto-dpif-ipfix.h"
50 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
51 #include "poll-loop.h"
52 #include "simap.h"
53 #include "smap.h"
54 #include "timer.h"
55 #include "tunnel.h"
56 #include "unaligned.h"
57 #include "unixctl.h"
58 #include "vlan-bitmap.h"
59 #include "vlog.h"
60
61 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
62
63 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
64 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_xlate);
65 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
66 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
67 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
68 COVERAGE_DEFINE(facet_suppress);
69
70 /* Maximum depth of flow table recursion (due to resubmit actions) in a
71  * flow translation. */
72 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 64
73
74 /* Number of implemented OpenFlow tables. */
75 enum { N_TABLES = 255 };
76 enum { TBL_INTERNAL = N_TABLES - 1 };    /* Used for internal hidden rules. */
77 BUILD_ASSERT_DECL(N_TABLES >= 2 && N_TABLES <= 255);
78
79 struct ofport_dpif;
80 struct ofproto_dpif;
81 struct flow_miss;
82 struct facet;
83
84 struct rule_dpif {
85     struct rule up;
86
87     /* These statistics:
88      *
89      *   - Do include packets and bytes from facets that have been deleted or
90      *     whose own statistics have been folded into the rule.
91      *
92      *   - Do include packets and bytes sent "by hand" that were accounted to
93      *     the rule without any facet being involved (this is a rare corner
94      *     case in rule_execute()).
95      *
96      *   - Do not include packet or bytes that can be obtained from any facet's
97      *     packet_count or byte_count member or that can be obtained from the
98      *     datapath by, e.g., dpif_flow_get() for any subfacet.
99      */
100     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
101     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
102
103     tag_type tag;                /* Caches rule_calculate_tag() result. */
104
105     struct list facets;          /* List of "struct facet"s. */
106 };
107
108 static struct rule_dpif *rule_dpif_cast(const struct rule *rule)
109 {
110     return rule ? CONTAINER_OF(rule, struct rule_dpif, up) : NULL;
111 }
112
113 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
114                                           const struct flow *,
115                                           struct flow_wildcards *wc);
116 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup__(struct ofproto_dpif *,
117                                             const struct flow *,
118                                             struct flow_wildcards *wc,
119                                             uint8_t table);
120 static struct rule_dpif *rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto,
121                                              const struct flow *flow);
122
123 static void rule_get_stats(struct rule *, uint64_t *packets, uint64_t *bytes);
124 static void rule_credit_stats(struct rule_dpif *,
125                               const struct dpif_flow_stats *);
126 static tag_type rule_calculate_tag(const struct flow *,
127                                    const struct minimask *, uint32_t basis);
128 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
129
130 #define MAX_MIRRORS 32
131 typedef uint32_t mirror_mask_t;
132 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
133 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
134 struct ofmirror {
135     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
136     size_t idx;                 /* In ofproto's "mirrors" array. */
137     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
138     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
139
140     /* Selection criteria. */
141     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
142     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
143     unsigned long *vlans;       /* Bitmap of chosen VLANs, NULL selects all. */
144
145     /* Output (exactly one of out == NULL and out_vlan == -1 is true). */
146     struct ofbundle *out;       /* Output port or NULL. */
147     int out_vlan;               /* Output VLAN or -1. */
148     mirror_mask_t dup_mirrors;  /* Bitmap of mirrors with the same output. */
149
150     /* Counters. */
151     int64_t packet_count;       /* Number of packets sent. */
152     int64_t byte_count;         /* Number of bytes sent. */
153 };
154
155 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
156 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
157                                 mirror_mask_t mirrors,
158                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
159
160 struct ofbundle {
161     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "bundles" hmap. */
162     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
163     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
164     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
165
166     /* Configuration. */
167     struct list ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
168     enum port_vlan_mode vlan_mode; /* VLAN mode */
169     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
170     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1.
171                                  * NULL if all VLANs are trunked. */
172     struct lacp *lacp;          /* LACP if LACP is enabled, otherwise NULL. */
173     struct bond *bond;          /* Nonnull iff more than one port. */
174     bool use_priority_tags;     /* Use 802.1p tag for frames in VLAN 0? */
175
176     /* Status. */
177     bool floodable;          /* True if no port has OFPUTIL_PC_NO_FLOOD set. */
178
179     /* Port mirroring info. */
180     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
181     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
182     mirror_mask_t mirror_out;   /* Mirrors that output to this bundle. */
183 };
184
185 static void bundle_remove(struct ofport *);
186 static void bundle_update(struct ofbundle *);
187 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
188 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
189 static void bundle_run(struct ofbundle *);
190 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
191 static struct ofbundle *lookup_input_bundle(const struct ofproto_dpif *,
192                                             uint16_t in_port, bool warn,
193                                             struct ofport_dpif **in_ofportp);
194
195 /* A controller may use OFPP_NONE as the ingress port to indicate that
196  * it did not arrive on a "real" port.  'ofpp_none_bundle' exists for
197  * when an input bundle is needed for validation (e.g., mirroring or
198  * OFPP_NORMAL processing).  It is not connected to an 'ofproto' or have
199  * any 'port' structs, so care must be taken when dealing with it. */
200 static struct ofbundle ofpp_none_bundle = {
201     .name      = "OFPP_NONE",
202     .vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK
203 };
204
205 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
206 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
207 static int set_stp_port(struct ofport *,
208                         const struct ofproto_port_stp_settings *);
209
210 static bool ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *, uint16_t vlan);
211
212 struct xlate_ctx;
213
214 /* Initial values of fields of the packet that may be changed during
215  * flow processing and needed later. */
216 struct initial_vals {
217    /* This is the value of vlan_tci in the packet as actually received from
218     * dpif.  This is the same as the facet's flow.vlan_tci unless the packet
219     * was received via a VLAN splinter.  In that case, this value is 0
220     * (because the packet as actually received from the dpif had no 802.1Q
221     * tag) but the facet's flow.vlan_tci is set to the VLAN that the splinter
222     * represents.
223     *
224     * This member should be removed when the VLAN splinters feature is no
225     * longer needed. */
226     ovs_be16 vlan_tci;
227
228     /* If received on a tunnel, the IP TOS value of the tunnel. */
229     uint8_t tunnel_ip_tos;
230 };
231
232 struct xlate_out {
233     /* Wildcards relevant in translation.  Any fields that were used to
234      * calculate the action must be set for caching and kernel
235      * wildcarding to work.  For example, if the flow lookup involved
236      * performing the "normal" action on IPv4 and ARP packets, 'wc'
237      * would have the 'in_port' (always set), 'dl_type' (flow match),
238      * 'vlan_tci' (normal action), and 'dl_dst' (normal action) fields
239      * set. */
240     struct flow_wildcards wc;
241
242     tag_type tags;              /* Tags associated with actions. */
243     enum slow_path_reason slow; /* 0 if fast path may be used. */
244     bool has_learn;             /* Actions include NXAST_LEARN? */
245     bool has_normal;            /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
246     bool has_fin_timeout;       /* Actions include NXAST_FIN_TIMEOUT? */
247     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
248     mirror_mask_t mirrors;      /* Bitmap of associated mirrors. */
249
250     uint64_t odp_actions_stub[256 / 8];
251     struct ofpbuf odp_actions;
252 };
253
254 struct xlate_in {
255     struct ofproto_dpif *ofproto;
256
257     /* Flow to which the OpenFlow actions apply.  xlate_actions() will modify
258      * this flow when actions change header fields. */
259     struct flow flow;
260
261     struct initial_vals initial_vals;
262
263     /* The packet corresponding to 'flow', or a null pointer if we are
264      * revalidating without a packet to refer to. */
265     const struct ofpbuf *packet;
266
267     /* Should OFPP_NORMAL update the MAC learning table?  Should "learn"
268      * actions update the flow table?
269      *
270      * We want to update these tables if we are actually processing a packet,
271      * or if we are accounting for packets that the datapath has processed, but
272      * not if we are just revalidating. */
273     bool may_learn;
274
275     /* The rule initiating translation or NULL. */
276     struct rule_dpif *rule;
277
278     /* The actions to translate.  If 'rule' is not NULL, these may be NULL. */
279     const struct ofpact *ofpacts;
280     size_t ofpacts_len;
281
282     /* Union of the set of TCP flags seen so far in this flow.  (Used only by
283      * NXAST_FIN_TIMEOUT.  Set to zero to avoid updating updating rules'
284      * timeouts.) */
285     uint8_t tcp_flags;
286
287     /* If nonnull, flow translation calls this function just before executing a
288      * resubmit or OFPP_TABLE action.  In addition, disables logging of traces
289      * when the recursion depth is exceeded.
290      *
291      * 'rule' is the rule being submitted into.  It will be null if the
292      * resubmit or OFPP_TABLE action didn't find a matching rule.
293      *
294      * This is normally null so the client has to set it manually after
295      * calling xlate_in_init(). */
296     void (*resubmit_hook)(struct xlate_ctx *, struct rule_dpif *rule);
297
298     /* If nonnull, flow translation calls this function to report some
299      * significant decision, e.g. to explain why OFPP_NORMAL translation
300      * dropped a packet. */
301     void (*report_hook)(struct xlate_ctx *, const char *s);
302
303     /* If nonnull, flow translation credits the specified statistics to each
304      * rule reached through a resubmit or OFPP_TABLE action.
305      *
306      * This is normally null so the client has to set it manually after
307      * calling xlate_in_init(). */
308     const struct dpif_flow_stats *resubmit_stats;
309 };
310
311 /* Context used by xlate_actions() and its callees. */
312 struct xlate_ctx {
313     struct xlate_in *xin;
314     struct xlate_out *xout;
315
316     struct ofproto_dpif *ofproto;
317
318     /* Flow at the last commit. */
319     struct flow base_flow;
320
321     /* Stack for the push and pop actions.  Each stack element is of type
322      * "union mf_subvalue". */
323     union mf_subvalue init_stack[1024 / sizeof(union mf_subvalue)];
324     struct ofpbuf stack;
325
326     /* The rule that we are currently translating, or NULL. */
327     struct rule_dpif *rule;
328
329     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
330     bool max_resubmit_trigger;  /* Recursed too deeply during translation. */
331     uint32_t orig_skb_priority; /* Priority when packet arrived. */
332     uint8_t table_id;           /* OpenFlow table ID where flow was found. */
333     uint32_t sflow_n_outputs;   /* Number of output ports. */
334     uint32_t sflow_odp_port;    /* Output port for composing sFlow action. */
335     uint16_t user_cookie_offset;/* Used for user_action_cookie fixup. */
336     bool exit;                  /* No further actions should be processed. */
337 };
338
339 static void xlate_in_init(struct xlate_in *, struct ofproto_dpif *,
340                           const struct flow *, const struct initial_vals *,
341                           struct rule_dpif *, uint8_t tcp_flags,
342                           const struct ofpbuf *);
343
344 static void xlate_out_uninit(struct xlate_out *);
345
346 static void xlate_actions(struct xlate_in *, struct xlate_out *);
347
348 static void xlate_actions_for_side_effects(struct xlate_in *);
349
350 static void xlate_table_action(struct xlate_ctx *, uint16_t in_port,
351                                uint8_t table_id, bool may_packet_in);
352
353 static size_t put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *,
354                                    struct ofpbuf *odp_actions,
355                                    const struct flow *,
356                                    const union user_action_cookie *,
357                                    const size_t);
358
359 static void compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
360                               enum slow_path_reason,
361                               uint64_t *stub, size_t stub_size,
362                               const struct nlattr **actionsp,
363                               size_t *actions_lenp);
364
365 static void xlate_report(struct xlate_ctx *ctx, const char *s);
366
367 static void xlate_out_copy(struct xlate_out *dst, const struct xlate_out *src);
368
369 /* A subfacet (see "struct subfacet" below) has three possible installation
370  * states:
371  *
372  *   - SF_NOT_INSTALLED: Not installed in the datapath.  This will only be the
373  *     case just after the subfacet is created, just before the subfacet is
374  *     destroyed, or if the datapath returns an error when we try to install a
375  *     subfacet.
376  *
377  *   - SF_FAST_PATH: The subfacet's actions are installed in the datapath.
378  *
379  *   - SF_SLOW_PATH: An action that sends every packet for the subfacet through
380  *     ofproto_dpif is installed in the datapath.
381  */
382 enum subfacet_path {
383     SF_NOT_INSTALLED,           /* No datapath flow for this subfacet. */
384     SF_FAST_PATH,               /* Full actions are installed. */
385     SF_SLOW_PATH,               /* Send-to-userspace action is installed. */
386 };
387
388 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
389  *
390  * See also the large comment on struct facet. */
391 struct subfacet {
392     /* Owners. */
393     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
394     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
395     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
396
397     enum odp_key_fitness key_fitness;
398     struct nlattr *key;
399     int key_len;
400
401     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
402     long long int created;      /* Time created. */
403
404     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
405     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
406
407     enum subfacet_path path;    /* Installed in datapath? */
408
409     /* Datapath port the packet arrived on.  This is needed to remove
410      * flows for ports that are no longer part of the bridge.  Since the
411      * flow definition only has the OpenFlow port number and the port is
412      * no longer part of the bridge, we can't determine the datapath port
413      * number needed to delete the flow from the datapath. */
414     uint32_t odp_in_port;
415 };
416
417 #define SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH 50
418
419 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, struct flow_miss *miss,
420                                         long long int now);
421 static struct subfacet *subfacet_find(struct ofproto_dpif *,
422                                       const struct nlattr *key, size_t key_len,
423                                       uint32_t key_hash);
424 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
425 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
426 static void subfacet_destroy_batch(struct ofproto_dpif *,
427                                    struct subfacet **, int n);
428 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
429                                     struct dpif_flow_stats *);
430 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
431                                   const struct dpif_flow_stats *);
432 static int subfacet_install(struct subfacet *,
433                             const struct ofpbuf *odp_actions,
434                             struct dpif_flow_stats *);
435 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
436
437 /* A unique, non-overlapping instantiation of an OpenFlow flow.
438  *
439  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
440  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.
441  * While the facet is created based on an exact-match flow, it is stored
442  * within the ofproto based on the wildcards that could be expressed
443  * based on the flow table and other configuration.  (See the 'wc'
444  * description in "struct xlate_out" for more details.)
445  *
446  * Each subfacet tracks the datapath's idea of the flow equivalent to
447  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and
448  * Open vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there
449  * is exactly one subfacet per facet.  If the dpif implementation
450  * supports more-specific flow matching than userspace, however, a facet
451  * can have more than one subfacet.  Examples include the dpif
452  * implementation not supporting the same wildcards as userspace or some
453  * distinction in flow that userspace simply doesn't understand.
454  *
455  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at
456  * least one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
457 struct facet {
458     /* Owners. */
459     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
460     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
461     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
462
463     /* Owned data. */
464     struct list subfacets;
465     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
466
467     /* Key. */
468     struct flow flow;           /* Flow of the creating subfacet. */
469     struct cls_rule cr;         /* In 'ofproto_dpif's facets classifier. */
470
471     /* These statistics:
472      *
473      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
474      *     dpif_execute().
475      *
476      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
477      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
478      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
479      *
480      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
481      *     datapath for any existing subfacet.
482      */
483     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
484     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
485
486     /* Resubmit statistics. */
487     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
488     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
489     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
490
491     /* Accounting. */
492     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
493     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
494     uint8_t tcp_flags;           /* TCP flags seen for this 'rule'. */
495
496     struct xlate_out xout;
497
498     /* Initial values of the packet that may be needed later. */
499     struct initial_vals initial_vals;
500
501     /* Storage for a single subfacet, to reduce malloc() time and space
502      * overhead.  (A facet always has at least one subfacet and in the common
503      * case has exactly one subfacet.  However, 'one_subfacet' may not
504      * always be valid, since it could have been removed after newer
505      * subfacets were pushed onto the 'subfacets' list.) */
506     struct subfacet one_subfacet;
507
508     long long int learn_rl;      /* Rate limiter for facet_learn(). */
509 };
510
511 static struct facet *facet_create(const struct flow_miss *, struct rule_dpif *,
512                                   struct xlate_out *,
513                                   struct dpif_flow_stats *);
514 static void facet_remove(struct facet *);
515 static void facet_free(struct facet *);
516
517 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *, const struct flow *);
518 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
519                                         const struct flow *);
520 static bool facet_revalidate(struct facet *);
521 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
522
523 static void facet_flush_stats(struct facet *);
524
525 static void facet_reset_counters(struct facet *);
526 static void facet_push_stats(struct facet *, bool may_learn);
527 static void facet_learn(struct facet *);
528 static void facet_account(struct facet *);
529 static void push_all_stats(void);
530
531 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
532
533 struct ofport_dpif {
534     struct hmap_node odp_port_node; /* In dpif_backer's "odp_to_ofport_map". */
535     struct ofport up;
536
537     uint32_t odp_port;
538     struct ofbundle *bundle;    /* Bundle that contains this port, if any. */
539     struct list bundle_node;    /* In struct ofbundle's "ports" list. */
540     struct cfm *cfm;            /* Connectivity Fault Management, if any. */
541     tag_type tag;               /* Tag associated with this port. */
542     bool may_enable;            /* May be enabled in bonds. */
543     long long int carrier_seq;  /* Carrier status changes. */
544     struct tnl_port *tnl_port;  /* Tunnel handle, or null. */
545
546     /* Spanning tree. */
547     struct stp_port *stp_port;  /* Spanning Tree Protocol, if any. */
548     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_DISABLED if STP not in use. */
549     long long int stp_state_entered;
550
551     struct hmap priorities;     /* Map of attached 'priority_to_dscp's. */
552
553     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
554      *
555      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
556      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
557      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
558      * widespread use, we will delete these interfaces. */
559     uint16_t realdev_ofp_port;
560     int vlandev_vid;
561 };
562
563 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
564  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
565  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
566 struct priority_to_dscp {
567     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
568     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
569
570     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
571 };
572
573 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
574  *
575  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
576  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
577  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
578  * widespread use, we will delete these interfaces. */
579 struct vlan_splinter {
580     struct hmap_node realdev_vid_node;
581     struct hmap_node vlandev_node;
582     uint16_t realdev_ofp_port;
583     uint16_t vlandev_ofp_port;
584     int vid;
585 };
586
587 static uint16_t vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *,
588                                        uint16_t realdev_ofp_port,
589                                        ovs_be16 vlan_tci);
590 static bool vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *, struct flow *);
591 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
592 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
593
594 static uint32_t ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *,
595                                      uint16_t ofp_port);
596 static uint16_t odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
597                                      uint32_t odp_port);
598
599 static struct ofport_dpif *
600 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
601 {
602     ovs_assert(ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
603     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
604 }
605
606 static void port_run(struct ofport_dpif *);
607 static void port_run_fast(struct ofport_dpif *);
608 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
609 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
610 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
611 static void run_fast_rl(void);
612
613 struct dpif_completion {
614     struct list list_node;
615     struct ofoperation *op;
616 };
617
618 /* Extra information about a classifier table.
619  * Currently used just for optimized flow revalidation. */
620 struct table_dpif {
621     /* If either of these is nonnull, then this table has a form that allows
622      * flows to be tagged to avoid revalidating most flows for the most common
623      * kinds of flow table changes. */
624     struct cls_table *catchall_table; /* Table that wildcards all fields. */
625     struct cls_table *other_table;    /* Table with any other wildcard set. */
626     uint32_t basis;                   /* Keeps each table's tags separate. */
627 };
628
629 /* Reasons that we might need to revalidate every facet, and corresponding
630  * coverage counters.
631  *
632  * A value of 0 means that there is no need to revalidate.
633  *
634  * It would be nice to have some cleaner way to integrate with coverage
635  * counters, but with only a few reasons I guess this is good enough for
636  * now. */
637 enum revalidate_reason {
638     REV_RECONFIGURE = 1,       /* Switch configuration changed. */
639     REV_STP,                   /* Spanning tree protocol port status change. */
640     REV_PORT_TOGGLED,          /* Port enabled or disabled by CFM, LACP, ...*/
641     REV_FLOW_TABLE,            /* Flow table changed. */
642     REV_INCONSISTENCY          /* Facet self-check failed. */
643 };
644 COVERAGE_DEFINE(rev_reconfigure);
645 COVERAGE_DEFINE(rev_stp);
646 COVERAGE_DEFINE(rev_port_toggled);
647 COVERAGE_DEFINE(rev_flow_table);
648 COVERAGE_DEFINE(rev_inconsistency);
649
650 /* Drop keys are odp flow keys which have drop flows installed in the kernel.
651  * These are datapath flows which have no associated ofproto, if they did we
652  * would use facets. */
653 struct drop_key {
654     struct hmap_node hmap_node;
655     struct nlattr *key;
656     size_t key_len;
657 };
658
659 /* All datapaths of a given type share a single dpif backer instance. */
660 struct dpif_backer {
661     char *type;
662     int refcount;
663     struct dpif *dpif;
664     struct timer next_expiration;
665     struct hmap odp_to_ofport_map; /* ODP port to ofport mapping. */
666
667     struct simap tnl_backers;      /* Set of dpif ports backing tunnels. */
668
669     /* Facet revalidation flags applying to facets which use this backer. */
670     enum revalidate_reason need_revalidate; /* Revalidate every facet. */
671     struct tag_set revalidate_set; /* Revalidate only matching facets. */
672
673     struct hmap drop_keys; /* Set of dropped odp keys. */
674     bool recv_set_enable; /* Enables or disables receiving packets. */
675 };
676
677 /* All existing ofproto_backer instances, indexed by ofproto->up.type. */
678 static struct shash all_dpif_backers = SHASH_INITIALIZER(&all_dpif_backers);
679
680 static void drop_key_clear(struct dpif_backer *);
681 static struct ofport_dpif *
682 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *, uint32_t odp_port);
683
684 static void dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto,
685                                         uint64_t delta);
686 struct avg_subfacet_rates {
687     double add_rate;     /* Moving average of new flows created per minute. */
688     double del_rate;     /* Moving average of flows deleted per minute. */
689 };
690 static void show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
691                           const struct avg_subfacet_rates *rates);
692 static void exp_mavg(double *avg, int base, double new);
693
694 struct ofproto_dpif {
695     struct hmap_node all_ofproto_dpifs_node; /* In 'all_ofproto_dpifs'. */
696     struct ofproto up;
697     struct dpif_backer *backer;
698
699     /* Special OpenFlow rules. */
700     struct rule_dpif *miss_rule; /* Sends flow table misses to controller. */
701     struct rule_dpif *no_packet_in_rule; /* Drops flow table misses. */
702     struct rule_dpif *drop_frags_rule; /* Used in OFPC_FRAG_DROP mode. */
703
704     /* Bridging. */
705     struct netflow *netflow;
706     struct dpif_sflow *sflow;
707     struct dpif_ipfix *ipfix;
708     struct hmap bundles;        /* Contains "struct ofbundle"s. */
709     struct mac_learning *ml;
710     struct ofmirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
711     bool has_mirrors;
712     bool has_bonded_bundles;
713
714     /* Facets. */
715     struct classifier facets;     /* Contains 'struct facet's. */
716     struct hmap subfacets;
717     struct governor *governor;
718     long long int consistency_rl;
719
720     /* Revalidation. */
721     struct table_dpif tables[N_TABLES];
722
723     /* Support for debugging async flow mods. */
724     struct list completions;
725
726     bool has_bundle_action; /* True when the first bundle action appears. */
727     struct netdev_stats stats; /* To account packets generated and consumed in
728                                 * userspace. */
729
730     /* Spanning tree. */
731     struct stp *stp;
732     long long int stp_last_tick;
733
734     /* VLAN splinters. */
735     struct hmap realdev_vid_map; /* (realdev,vid) -> vlandev. */
736     struct hmap vlandev_map;     /* vlandev -> (realdev,vid). */
737
738     /* Ports. */
739     struct sset ports;             /* Set of standard port names. */
740     struct sset ghost_ports;       /* Ports with no datapath port. */
741     struct sset port_poll_set;     /* Queued names for port_poll() reply. */
742     int port_poll_errno;           /* Last errno for port_poll() reply. */
743
744     /* Per ofproto's dpif stats. */
745     uint64_t n_hit;
746     uint64_t n_missed;
747
748     /* Subfacet statistics.
749      *
750      * These keep track of the total number of subfacets added and deleted and
751      * flow life span.  They are useful for computing the flow rates stats
752      * exposed via "ovs-appctl dpif/show".  The goal is to learn about
753      * traffic patterns in ways that we can use later to improve Open vSwitch
754      * performance in new situations.  */
755     long long int created;         /* Time when it is created. */
756     unsigned int max_n_subfacet;   /* Maximum number of flows */
757
758     /* The average number of subfacets... */
759     struct avg_subfacet_rates hourly; /* ...over the last hour. */
760     struct avg_subfacet_rates daily;  /* ...over the last day. */
761     long long int last_minute;        /* Last time 'hourly' was updated. */
762
763     /* Number of subfacets added or deleted since 'last_minute'. */
764     unsigned int subfacet_add_count;
765     unsigned int subfacet_del_count;
766
767     /* Number of subfacets added or deleted from 'created' to 'last_minute.' */
768     unsigned long long int total_subfacet_add_count;
769     unsigned long long int total_subfacet_del_count;
770
771     /* Sum of the number of milliseconds that each subfacet existed,
772      * over the subfacets that have been added and then later deleted. */
773     unsigned long long int total_subfacet_life_span;
774
775     /* Incremented by the number of currently existing subfacets, each
776      * time we pull statistics from the kernel. */
777     unsigned long long int total_subfacet_count;
778
779     /* Number of times we pull statistics from the kernel. */
780     unsigned long long int n_update_stats;
781 };
782 static unsigned long long int avg_subfacet_life_span(
783                                         const struct ofproto_dpif *);
784 static double avg_subfacet_count(const struct ofproto_dpif *ofproto);
785 static void update_moving_averages(struct ofproto_dpif *ofproto);
786 static void dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto,
787                                         uint64_t delta);
788 static void update_max_subfacet_count(struct ofproto_dpif *ofproto);
789
790 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
791  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
792 static bool clogged;
793
794 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
795 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
796
797 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
798
799 static struct ofproto_dpif *
800 ofproto_dpif_cast(const struct ofproto *ofproto)
801 {
802     ovs_assert(ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
803     return CONTAINER_OF(ofproto, struct ofproto_dpif, up);
804 }
805
806 static struct ofport_dpif *get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
807                                         uint16_t ofp_port);
808 static struct ofport_dpif *get_odp_port(const struct ofproto_dpif *,
809                                         uint32_t odp_port);
810 static void ofproto_trace(struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
811                           const struct ofpbuf *,
812                           const struct initial_vals *, struct ds *);
813
814 /* Packet processing. */
815 static void update_learning_table(struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
816                                   struct flow_wildcards *, int vlan,
817                                   struct ofbundle *);
818 /* Upcalls. */
819 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
820 static int handle_upcalls(struct dpif_backer *, unsigned int max_batch);
821
822 /* Flow expiration. */
823 static int expire(struct dpif_backer *);
824
825 /* NetFlow. */
826 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
827
828 /* Utilities. */
829 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
830 static size_t compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *,
831                                    struct ofpbuf *odp_actions,
832                                    const struct flow *, uint32_t odp_port);
833 static void compose_ipfix_action(const struct ofproto_dpif *,
834                                  struct ofpbuf *odp_actions,
835                                  const struct flow *);
836 static void add_mirror_actions(struct xlate_ctx *ctx,
837                                const struct flow *flow);
838 /* Global variables. */
839 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
840
841 /* Initial mappings of port to bridge mappings. */
842 static struct shash init_ofp_ports = SHASH_INITIALIZER(&init_ofp_ports);
843 \f
844 /* Factory functions. */
845
846 static void
847 init(const struct shash *iface_hints)
848 {
849     struct shash_node *node;
850
851     /* Make a local copy, since we don't own 'iface_hints' elements. */
852     SHASH_FOR_EACH(node, iface_hints) {
853         const struct iface_hint *orig_hint = node->data;
854         struct iface_hint *new_hint = xmalloc(sizeof *new_hint);
855
856         new_hint->br_name = xstrdup(orig_hint->br_name);
857         new_hint->br_type = xstrdup(orig_hint->br_type);
858         new_hint->ofp_port = orig_hint->ofp_port;
859
860         shash_add(&init_ofp_ports, node->name, new_hint);
861     }
862 }
863
864 static void
865 enumerate_types(struct sset *types)
866 {
867     dp_enumerate_types(types);
868 }
869
870 static int
871 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
872 {
873     struct ofproto_dpif *ofproto;
874
875     sset_clear(names);
876     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
877         if (strcmp(type, ofproto->up.type)) {
878             continue;
879         }
880         sset_add(names, ofproto->up.name);
881     }
882
883     return 0;
884 }
885
886 static int
887 del(const char *type, const char *name)
888 {
889     struct dpif *dpif;
890     int error;
891
892     error = dpif_open(name, type, &dpif);
893     if (!error) {
894         error = dpif_delete(dpif);
895         dpif_close(dpif);
896     }
897     return error;
898 }
899 \f
900 static const char *
901 port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
902 {
903     return dpif_port_open_type(datapath_type, port_type);
904 }
905
906 /* Type functions. */
907
908 static struct ofproto_dpif *
909 lookup_ofproto_dpif_by_port_name(const char *name)
910 {
911     struct ofproto_dpif *ofproto;
912
913     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
914         if (sset_contains(&ofproto->ports, name)) {
915             return ofproto;
916         }
917     }
918
919     return NULL;
920 }
921
922 static int
923 type_run(const char *type)
924 {
925     static long long int push_timer = LLONG_MIN;
926     struct dpif_backer *backer;
927     char *devname;
928     int error;
929
930     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
931     if (!backer) {
932         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
933          * created on demand. */
934         return 0;
935     }
936
937     dpif_run(backer->dpif);
938
939     /* The most natural place to push facet statistics is when they're pulled
940      * from the datapath.  However, when there are many flows in the datapath,
941      * this expensive operation can occur so frequently, that it reduces our
942      * ability to quickly set up flows.  To reduce the cost, we push statistics
943      * here instead. */
944     if (time_msec() > push_timer) {
945         push_timer = time_msec() + 2000;
946         push_all_stats();
947     }
948
949     /* If vswitchd started with other_config:flow_restore_wait set as "true",
950      * and the configuration has now changed to "false", enable receiving
951      * packets from the datapath. */
952     if (!backer->recv_set_enable && !ofproto_get_flow_restore_wait()) {
953         backer->recv_set_enable = true;
954
955         error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
956         if (error) {
957             VLOG_ERR("Failed to enable receiving packets in dpif.");
958             return error;
959         }
960         dpif_flow_flush(backer->dpif);
961         backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
962     }
963
964     if (backer->need_revalidate
965         || !tag_set_is_empty(&backer->revalidate_set)) {
966         struct tag_set revalidate_set = backer->revalidate_set;
967         bool need_revalidate = backer->need_revalidate;
968         struct ofproto_dpif *ofproto;
969         struct simap_node *node;
970         struct simap tmp_backers;
971
972         /* Handle tunnel garbage collection. */
973         simap_init(&tmp_backers);
974         simap_swap(&backer->tnl_backers, &tmp_backers);
975
976         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
977             struct ofport_dpif *iter;
978
979             if (backer != ofproto->backer) {
980                 continue;
981             }
982
983             HMAP_FOR_EACH (iter, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
984                 const char *dp_port;
985
986                 if (!iter->tnl_port) {
987                     continue;
988                 }
989
990                 dp_port = netdev_vport_get_dpif_port(iter->up.netdev);
991                 node = simap_find(&tmp_backers, dp_port);
992                 if (node) {
993                     simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, node->data);
994                     simap_delete(&tmp_backers, node);
995                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
996                 } else {
997                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
998                     if (!node) {
999                         uint32_t odp_port = UINT32_MAX;
1000
1001                         if (!dpif_port_add(backer->dpif, iter->up.netdev,
1002                                            &odp_port)) {
1003                             simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, odp_port);
1004                             node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
1005                         }
1006                     }
1007                 }
1008
1009                 iter->odp_port = node ? node->data : OVSP_NONE;
1010                 if (tnl_port_reconfigure(&iter->up, iter->odp_port,
1011                                          &iter->tnl_port)) {
1012                     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1013                 }
1014             }
1015         }
1016
1017         SIMAP_FOR_EACH (node, &tmp_backers) {
1018             dpif_port_del(backer->dpif, node->data);
1019         }
1020         simap_destroy(&tmp_backers);
1021
1022         switch (backer->need_revalidate) {
1023         case REV_RECONFIGURE:   COVERAGE_INC(rev_reconfigure);   break;
1024         case REV_STP:           COVERAGE_INC(rev_stp);           break;
1025         case REV_PORT_TOGGLED:  COVERAGE_INC(rev_port_toggled);  break;
1026         case REV_FLOW_TABLE:    COVERAGE_INC(rev_flow_table);    break;
1027         case REV_INCONSISTENCY: COVERAGE_INC(rev_inconsistency); break;
1028         }
1029
1030         if (backer->need_revalidate) {
1031             /* Clear the drop_keys in case we should now be accepting some
1032              * formerly dropped flows. */
1033             drop_key_clear(backer);
1034         }
1035
1036         /* Clear the revalidation flags. */
1037         tag_set_init(&backer->revalidate_set);
1038         backer->need_revalidate = 0;
1039
1040         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1041             struct facet *facet, *next;
1042             struct cls_cursor cursor;
1043
1044             if (ofproto->backer != backer) {
1045                 continue;
1046             }
1047
1048             cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
1049             CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (facet, next, cr, &cursor) {
1050                 if (need_revalidate
1051                     || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->xout.tags)) {
1052                     facet_revalidate(facet);
1053                     run_fast_rl();
1054                 }
1055             }
1056         }
1057     }
1058
1059     if (!backer->recv_set_enable) {
1060         /* Wake up before a max of 1000ms. */
1061         timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
1062     } else if (timer_expired(&backer->next_expiration)) {
1063         int delay = expire(backer);
1064         timer_set_duration(&backer->next_expiration, delay);
1065     }
1066
1067     /* Check for port changes in the dpif. */
1068     while ((error = dpif_port_poll(backer->dpif, &devname)) == 0) {
1069         struct ofproto_dpif *ofproto;
1070         struct dpif_port port;
1071
1072         /* Don't report on the datapath's device. */
1073         if (!strcmp(devname, dpif_base_name(backer->dpif))) {
1074             goto next;
1075         }
1076
1077         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
1078                        &all_ofproto_dpifs) {
1079             if (simap_contains(&ofproto->backer->tnl_backers, devname)) {
1080                 goto next;
1081             }
1082         }
1083
1084         ofproto = lookup_ofproto_dpif_by_port_name(devname);
1085         if (dpif_port_query_by_name(backer->dpif, devname, &port)) {
1086             /* The port was removed.  If we know the datapath,
1087              * report it through poll_set().  If we don't, it may be
1088              * notifying us of a removal we initiated, so ignore it.
1089              * If there's a pending ENOBUFS, let it stand, since
1090              * everything will be reevaluated. */
1091             if (ofproto && ofproto->port_poll_errno != ENOBUFS) {
1092                 sset_add(&ofproto->port_poll_set, devname);
1093                 ofproto->port_poll_errno = 0;
1094             }
1095         } else if (!ofproto) {
1096             /* The port was added, but we don't know with which
1097              * ofproto we should associate it.  Delete it. */
1098             dpif_port_del(backer->dpif, port.port_no);
1099         }
1100         dpif_port_destroy(&port);
1101
1102     next:
1103         free(devname);
1104     }
1105
1106     if (error != EAGAIN) {
1107         struct ofproto_dpif *ofproto;
1108
1109         /* There was some sort of error, so propagate it to all
1110          * ofprotos that use this backer. */
1111         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
1112                        &all_ofproto_dpifs) {
1113             if (ofproto->backer == backer) {
1114                 sset_clear(&ofproto->port_poll_set);
1115                 ofproto->port_poll_errno = error;
1116             }
1117         }
1118     }
1119
1120     return 0;
1121 }
1122
1123 static int
1124 dpif_backer_run_fast(struct dpif_backer *backer, int max_batch)
1125 {
1126     unsigned int work;
1127
1128     /* If recv_set_enable is false, we should not handle upcalls. */
1129     if (!backer->recv_set_enable) {
1130         return 0;
1131     }
1132
1133     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
1134      * or until we do a fixed total amount of work.
1135      *
1136      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
1137      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
1138      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
1139      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
1140      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
1141      * presumably for real traffic as well. */
1142     work = 0;
1143     while (work < max_batch) {
1144         int retval = handle_upcalls(backer, max_batch - work);
1145         if (retval <= 0) {
1146             return -retval;
1147         }
1148         work += retval;
1149     }
1150
1151     return 0;
1152 }
1153
1154 static int
1155 type_run_fast(const char *type)
1156 {
1157     struct dpif_backer *backer;
1158
1159     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1160     if (!backer) {
1161         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
1162          * created on demand. */
1163         return 0;
1164     }
1165
1166     return dpif_backer_run_fast(backer, FLOW_MISS_MAX_BATCH);
1167 }
1168
1169 static void
1170 run_fast_rl(void)
1171 {
1172     static long long int port_rl = LLONG_MIN;
1173     static unsigned int backer_rl = 0;
1174
1175     if (time_msec() >= port_rl) {
1176         struct ofproto_dpif *ofproto;
1177         struct ofport_dpif *ofport;
1178
1179         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1180
1181             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1182                 port_run_fast(ofport);
1183             }
1184         }
1185         port_rl = time_msec() + 200;
1186     }
1187
1188     /* XXX: We have to be careful not to do too much work in this function.  If
1189      * we call dpif_backer_run_fast() too often, or with too large a batch,
1190      * performance improves signifcantly, but at a cost.  It's possible for the
1191      * number of flows in the datapath to increase without bound, and for poll
1192      * loops to take 10s of seconds.   The correct solution to this problem,
1193      * long term, is to separate flow miss handling into it's own thread so it
1194      * isn't affected by revalidations, and expirations.  Until then, this is
1195      * the best we can do. */
1196     if (++backer_rl >= 10) {
1197         struct shash_node *node;
1198
1199         backer_rl = 0;
1200         SHASH_FOR_EACH (node, &all_dpif_backers) {
1201             dpif_backer_run_fast(node->data, 1);
1202         }
1203     }
1204 }
1205
1206 static void
1207 type_wait(const char *type)
1208 {
1209     struct dpif_backer *backer;
1210
1211     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1212     if (!backer) {
1213         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
1214          * created on demand. */
1215         return;
1216     }
1217
1218     timer_wait(&backer->next_expiration);
1219 }
1220 \f
1221 /* Basic life-cycle. */
1222
1223 static int add_internal_flows(struct ofproto_dpif *);
1224
1225 static struct ofproto *
1226 alloc(void)
1227 {
1228     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
1229     return &ofproto->up;
1230 }
1231
1232 static void
1233 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
1234 {
1235     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1236     free(ofproto);
1237 }
1238
1239 static void
1240 close_dpif_backer(struct dpif_backer *backer)
1241 {
1242     struct shash_node *node;
1243
1244     ovs_assert(backer->refcount > 0);
1245
1246     if (--backer->refcount) {
1247         return;
1248     }
1249
1250     drop_key_clear(backer);
1251     hmap_destroy(&backer->drop_keys);
1252
1253     simap_destroy(&backer->tnl_backers);
1254     hmap_destroy(&backer->odp_to_ofport_map);
1255     node = shash_find(&all_dpif_backers, backer->type);
1256     free(backer->type);
1257     shash_delete(&all_dpif_backers, node);
1258     dpif_close(backer->dpif);
1259
1260     free(backer);
1261 }
1262
1263 /* Datapath port slated for removal from datapath. */
1264 struct odp_garbage {
1265     struct list list_node;
1266     uint32_t odp_port;
1267 };
1268
1269 static int
1270 open_dpif_backer(const char *type, struct dpif_backer **backerp)
1271 {
1272     struct dpif_backer *backer;
1273     struct dpif_port_dump port_dump;
1274     struct dpif_port port;
1275     struct shash_node *node;
1276     struct list garbage_list;
1277     struct odp_garbage *garbage, *next;
1278     struct sset names;
1279     char *backer_name;
1280     const char *name;
1281     int error;
1282
1283     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1284     if (backer) {
1285         backer->refcount++;
1286         *backerp = backer;
1287         return 0;
1288     }
1289
1290     backer_name = xasprintf("ovs-%s", type);
1291
1292     /* Remove any existing datapaths, since we assume we're the only
1293      * userspace controlling the datapath. */
1294     sset_init(&names);
1295     dp_enumerate_names(type, &names);
1296     SSET_FOR_EACH(name, &names) {
1297         struct dpif *old_dpif;
1298
1299         /* Don't remove our backer if it exists. */
1300         if (!strcmp(name, backer_name)) {
1301             continue;
1302         }
1303
1304         if (dpif_open(name, type, &old_dpif)) {
1305             VLOG_WARN("couldn't open old datapath %s to remove it", name);
1306         } else {
1307             dpif_delete(old_dpif);
1308             dpif_close(old_dpif);
1309         }
1310     }
1311     sset_destroy(&names);
1312
1313     backer = xmalloc(sizeof *backer);
1314
1315     error = dpif_create_and_open(backer_name, type, &backer->dpif);
1316     free(backer_name);
1317     if (error) {
1318         VLOG_ERR("failed to open datapath of type %s: %s", type,
1319                  strerror(error));
1320         free(backer);
1321         return error;
1322     }
1323
1324     backer->type = xstrdup(type);
1325     backer->refcount = 1;
1326     hmap_init(&backer->odp_to_ofport_map);
1327     hmap_init(&backer->drop_keys);
1328     timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
1329     backer->need_revalidate = 0;
1330     simap_init(&backer->tnl_backers);
1331     tag_set_init(&backer->revalidate_set);
1332     backer->recv_set_enable = !ofproto_get_flow_restore_wait();
1333     *backerp = backer;
1334
1335     if (backer->recv_set_enable) {
1336         dpif_flow_flush(backer->dpif);
1337     }
1338
1339     /* Loop through the ports already on the datapath and remove any
1340      * that we don't need anymore. */
1341     list_init(&garbage_list);
1342     dpif_port_dump_start(&port_dump, backer->dpif);
1343     while (dpif_port_dump_next(&port_dump, &port)) {
1344         node = shash_find(&init_ofp_ports, port.name);
1345         if (!node && strcmp(port.name, dpif_base_name(backer->dpif))) {
1346             garbage = xmalloc(sizeof *garbage);
1347             garbage->odp_port = port.port_no;
1348             list_push_front(&garbage_list, &garbage->list_node);
1349         }
1350     }
1351     dpif_port_dump_done(&port_dump);
1352
1353     LIST_FOR_EACH_SAFE (garbage, next, list_node, &garbage_list) {
1354         dpif_port_del(backer->dpif, garbage->odp_port);
1355         list_remove(&garbage->list_node);
1356         free(garbage);
1357     }
1358
1359     shash_add(&all_dpif_backers, type, backer);
1360
1361     error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
1362     if (error) {
1363         VLOG_ERR("failed to listen on datapath of type %s: %s",
1364                  type, strerror(error));
1365         close_dpif_backer(backer);
1366         return error;
1367     }
1368
1369     return error;
1370 }
1371
1372 static int
1373 construct(struct ofproto *ofproto_)
1374 {
1375     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1376     struct shash_node *node, *next;
1377     int max_ports;
1378     int error;
1379     int i;
1380
1381     error = open_dpif_backer(ofproto->up.type, &ofproto->backer);
1382     if (error) {
1383         return error;
1384     }
1385
1386     max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->backer->dpif);
1387     ofproto_init_max_ports(ofproto_, MIN(max_ports, OFPP_MAX));
1388
1389     ofproto->netflow = NULL;
1390     ofproto->sflow = NULL;
1391     ofproto->ipfix = NULL;
1392     ofproto->stp = NULL;
1393     hmap_init(&ofproto->bundles);
1394     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
1395     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1396         ofproto->mirrors[i] = NULL;
1397     }
1398     ofproto->has_bonded_bundles = false;
1399
1400     classifier_init(&ofproto->facets);
1401     hmap_init(&ofproto->subfacets);
1402     ofproto->governor = NULL;
1403     ofproto->consistency_rl = LLONG_MIN;
1404
1405     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
1406         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
1407
1408         table->catchall_table = NULL;
1409         table->other_table = NULL;
1410         table->basis = random_uint32();
1411     }
1412
1413     list_init(&ofproto->completions);
1414
1415     ofproto_dpif_unixctl_init();
1416
1417     ofproto->has_mirrors = false;
1418     ofproto->has_bundle_action = false;
1419
1420     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
1421     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
1422
1423     sset_init(&ofproto->ports);
1424     sset_init(&ofproto->ghost_ports);
1425     sset_init(&ofproto->port_poll_set);
1426     ofproto->port_poll_errno = 0;
1427
1428     SHASH_FOR_EACH_SAFE (node, next, &init_ofp_ports) {
1429         struct iface_hint *iface_hint = node->data;
1430
1431         if (!strcmp(iface_hint->br_name, ofproto->up.name)) {
1432             /* Check if the datapath already has this port. */
1433             if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, node->name)) {
1434                 sset_add(&ofproto->ports, node->name);
1435             }
1436
1437             free(iface_hint->br_name);
1438             free(iface_hint->br_type);
1439             free(iface_hint);
1440             shash_delete(&init_ofp_ports, node);
1441         }
1442     }
1443
1444     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
1445                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
1446     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
1447
1448     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
1449     error = add_internal_flows(ofproto);
1450     ofproto->up.tables[TBL_INTERNAL].flags = OFTABLE_HIDDEN | OFTABLE_READONLY;
1451
1452     ofproto->n_hit = 0;
1453     ofproto->n_missed = 0;
1454
1455     ofproto->max_n_subfacet = 0;
1456     ofproto->created = time_msec();
1457     ofproto->last_minute = ofproto->created;
1458     memset(&ofproto->hourly, 0, sizeof ofproto->hourly);
1459     memset(&ofproto->daily, 0, sizeof ofproto->daily);
1460     ofproto->subfacet_add_count = 0;
1461     ofproto->subfacet_del_count = 0;
1462     ofproto->total_subfacet_add_count = 0;
1463     ofproto->total_subfacet_del_count = 0;
1464     ofproto->total_subfacet_life_span = 0;
1465     ofproto->total_subfacet_count = 0;
1466     ofproto->n_update_stats = 0;
1467
1468     return error;
1469 }
1470
1471 static int
1472 add_internal_flow(struct ofproto_dpif *ofproto, int id,
1473                   const struct ofpbuf *ofpacts, struct rule_dpif **rulep)
1474 {
1475     struct ofputil_flow_mod fm;
1476     int error;
1477
1478     match_init_catchall(&fm.match);
1479     fm.priority = 0;
1480     match_set_reg(&fm.match, 0, id);
1481     fm.new_cookie = htonll(0);
1482     fm.cookie = htonll(0);
1483     fm.cookie_mask = htonll(0);
1484     fm.table_id = TBL_INTERNAL;
1485     fm.command = OFPFC_ADD;
1486     fm.idle_timeout = 0;
1487     fm.hard_timeout = 0;
1488     fm.buffer_id = 0;
1489     fm.out_port = 0;
1490     fm.flags = 0;
1491     fm.ofpacts = ofpacts->data;
1492     fm.ofpacts_len = ofpacts->size;
1493
1494     error = ofproto_flow_mod(&ofproto->up, &fm);
1495     if (error) {
1496         VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to add internal flow %d (%s)",
1497                     id, ofperr_to_string(error));
1498         return error;
1499     }
1500
1501     *rulep = rule_dpif_lookup__(ofproto, &fm.match.flow, NULL, TBL_INTERNAL);
1502     ovs_assert(*rulep != NULL);
1503
1504     return 0;
1505 }
1506
1507 static int
1508 add_internal_flows(struct ofproto_dpif *ofproto)
1509 {
1510     struct ofpact_controller *controller;
1511     uint64_t ofpacts_stub[128 / 8];
1512     struct ofpbuf ofpacts;
1513     int error;
1514     int id;
1515
1516     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
1517     id = 1;
1518
1519     controller = ofpact_put_CONTROLLER(&ofpacts);
1520     controller->max_len = UINT16_MAX;
1521     controller->controller_id = 0;
1522     controller->reason = OFPR_NO_MATCH;
1523     ofpact_pad(&ofpacts);
1524
1525     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts, &ofproto->miss_rule);
1526     if (error) {
1527         return error;
1528     }
1529
1530     ofpbuf_clear(&ofpacts);
1531     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1532                               &ofproto->no_packet_in_rule);
1533     if (error) {
1534         return error;
1535     }
1536
1537     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1538                               &ofproto->drop_frags_rule);
1539     return error;
1540 }
1541
1542 static void
1543 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
1544 {
1545     struct dpif_completion *c, *next;
1546
1547     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
1548         ofoperation_complete(c->op, 0);
1549         list_remove(&c->list_node);
1550         free(c);
1551     }
1552 }
1553
1554 static void
1555 destruct(struct ofproto *ofproto_)
1556 {
1557     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1558     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
1559     struct oftable *table;
1560     int i;
1561
1562     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
1563     complete_operations(ofproto);
1564
1565     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
1566         struct cls_cursor cursor;
1567
1568         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
1569         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
1570             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
1571         }
1572     }
1573
1574     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1575         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
1576     }
1577
1578     netflow_destroy(ofproto->netflow);
1579     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
1580     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
1581     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
1582
1583     classifier_destroy(&ofproto->facets);
1584     hmap_destroy(&ofproto->subfacets);
1585     governor_destroy(ofproto->governor);
1586
1587     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
1588     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
1589
1590     sset_destroy(&ofproto->ports);
1591     sset_destroy(&ofproto->ghost_ports);
1592     sset_destroy(&ofproto->port_poll_set);
1593
1594     close_dpif_backer(ofproto->backer);
1595 }
1596
1597 static int
1598 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
1599 {
1600     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1601     struct ofport_dpif *ofport;
1602
1603     /* Do not perform any periodic activity required by 'ofproto' while
1604      * waiting for flow restore to complete. */
1605     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1606         return 0;
1607     }
1608
1609     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1610         port_run_fast(ofport);
1611     }
1612
1613     return 0;
1614 }
1615
1616 static int
1617 run(struct ofproto *ofproto_)
1618 {
1619     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1620     struct ofport_dpif *ofport;
1621     struct ofbundle *bundle;
1622     int error;
1623
1624     if (!clogged) {
1625         complete_operations(ofproto);
1626     }
1627
1628     /* Do not perform any periodic activity below required by 'ofproto' while
1629      * waiting for flow restore to complete. */
1630     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1631         return 0;
1632     }
1633
1634     error = run_fast(ofproto_);
1635     if (error) {
1636         return error;
1637     }
1638
1639     if (ofproto->netflow) {
1640         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
1641             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
1642         }
1643     }
1644     if (ofproto->sflow) {
1645         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
1646     }
1647
1648     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1649         port_run(ofport);
1650     }
1651     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1652         bundle_run(bundle);
1653     }
1654
1655     stp_run(ofproto);
1656     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1657
1658     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
1659     if (time_msec() >= ofproto->consistency_rl
1660         && !classifier_is_empty(&ofproto->facets)
1661         && !ofproto->backer->need_revalidate) {
1662         struct cls_table *table;
1663         struct cls_rule *cr;
1664         struct facet *facet;
1665
1666         ofproto->consistency_rl = time_msec() + 250;
1667
1668         table = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets.tables),
1669                              struct cls_table, hmap_node);
1670         cr = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&table->rules), struct cls_rule,
1671                           hmap_node);
1672         facet = CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr);
1673
1674         if (!tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
1675                                 facet->xout.tags)) {
1676             if (!facet_check_consistency(facet)) {
1677                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
1678             }
1679         }
1680     }
1681
1682     if (ofproto->governor) {
1683         size_t n_subfacets;
1684
1685         governor_run(ofproto->governor);
1686
1687         /* If the governor has shrunk to its minimum size and the number of
1688          * subfacets has dwindled, then drop the governor entirely.
1689          *
1690          * For hysteresis, the number of subfacets to drop the governor is
1691          * smaller than the number needed to trigger its creation. */
1692         n_subfacets = hmap_count(&ofproto->subfacets);
1693         if (n_subfacets * 4 < ofproto->up.flow_eviction_threshold
1694             && governor_is_idle(ofproto->governor)) {
1695             governor_destroy(ofproto->governor);
1696             ofproto->governor = NULL;
1697         }
1698     }
1699
1700     return 0;
1701 }
1702
1703 static void
1704 wait(struct ofproto *ofproto_)
1705 {
1706     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1707     struct ofport_dpif *ofport;
1708     struct ofbundle *bundle;
1709
1710     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
1711         poll_immediate_wake();
1712     }
1713
1714     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1715         return;
1716     }
1717
1718     dpif_wait(ofproto->backer->dpif);
1719     dpif_recv_wait(ofproto->backer->dpif);
1720     if (ofproto->sflow) {
1721         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
1722     }
1723     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->backer->revalidate_set)) {
1724         poll_immediate_wake();
1725     }
1726     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1727         port_wait(ofport);
1728     }
1729     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1730         bundle_wait(bundle);
1731     }
1732     if (ofproto->netflow) {
1733         netflow_wait(ofproto->netflow);
1734     }
1735     mac_learning_wait(ofproto->ml);
1736     stp_wait(ofproto);
1737     if (ofproto->backer->need_revalidate) {
1738         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1739         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1740         poll_immediate_wake();
1741     }
1742     if (ofproto->governor) {
1743         governor_wait(ofproto->governor);
1744     }
1745 }
1746
1747 static void
1748 get_memory_usage(const struct ofproto *ofproto_, struct simap *usage)
1749 {
1750     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1751
1752     simap_increase(usage, "facets", classifier_count(&ofproto->facets));
1753     simap_increase(usage, "subfacets", hmap_count(&ofproto->subfacets));
1754 }
1755
1756 static void
1757 flush(struct ofproto *ofproto_)
1758 {
1759     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1760     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
1761     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
1762     int n_batch;
1763
1764     n_batch = 0;
1765     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
1766                         &ofproto->subfacets) {
1767         if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
1768             batch[n_batch++] = subfacet;
1769             if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
1770                 subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
1771                 n_batch = 0;
1772             }
1773         } else {
1774             subfacet_destroy(subfacet);
1775         }
1776     }
1777
1778     if (n_batch > 0) {
1779         subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
1780     }
1781 }
1782
1783 static void
1784 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
1785              bool *arp_match_ip, enum ofputil_action_bitmap *actions)
1786 {
1787     *arp_match_ip = true;
1788     *actions = (OFPUTIL_A_OUTPUT |
1789                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_VID |
1790                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_PCP |
1791                 OFPUTIL_A_STRIP_VLAN |
1792                 OFPUTIL_A_SET_DL_SRC |
1793                 OFPUTIL_A_SET_DL_DST |
1794                 OFPUTIL_A_SET_NW_SRC |
1795                 OFPUTIL_A_SET_NW_DST |
1796                 OFPUTIL_A_SET_NW_TOS |
1797                 OFPUTIL_A_SET_TP_SRC |
1798                 OFPUTIL_A_SET_TP_DST |
1799                 OFPUTIL_A_ENQUEUE);
1800 }
1801
1802 static void
1803 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp12_table_stats *ots)
1804 {
1805     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1806     struct dpif_dp_stats s;
1807     uint64_t n_miss, n_no_pkt_in, n_bytes, n_dropped_frags;
1808     uint64_t n_lookup;
1809
1810     strcpy(ots->name, "classifier");
1811
1812     dpif_get_dp_stats(ofproto->backer->dpif, &s);
1813     rule_get_stats(&ofproto->miss_rule->up, &n_miss, &n_bytes);
1814     rule_get_stats(&ofproto->no_packet_in_rule->up, &n_no_pkt_in, &n_bytes);
1815     rule_get_stats(&ofproto->drop_frags_rule->up, &n_dropped_frags, &n_bytes);
1816
1817     n_lookup = s.n_hit + s.n_missed - n_dropped_frags;
1818     ots->lookup_count = htonll(n_lookup);
1819     ots->matched_count = htonll(n_lookup - n_miss - n_no_pkt_in);
1820 }
1821
1822 static struct ofport *
1823 port_alloc(void)
1824 {
1825     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
1826     return &port->up;
1827 }
1828
1829 static void
1830 port_dealloc(struct ofport *port_)
1831 {
1832     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1833     free(port);
1834 }
1835
1836 static int
1837 port_construct(struct ofport *port_)
1838 {
1839     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1840     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1841     const struct netdev *netdev = port->up.netdev;
1842     struct dpif_port dpif_port;
1843     int error;
1844
1845     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1846     port->bundle = NULL;
1847     port->cfm = NULL;
1848     port->tag = tag_create_random();
1849     port->may_enable = true;
1850     port->stp_port = NULL;
1851     port->stp_state = STP_DISABLED;
1852     port->tnl_port = NULL;
1853     hmap_init(&port->priorities);
1854     port->realdev_ofp_port = 0;
1855     port->vlandev_vid = 0;
1856     port->carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(netdev);
1857
1858     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
1859         /* By bailing out here, we don't submit the port to the sFlow module
1860          * to be considered for counter polling export.  This is correct
1861          * because the patch port represents an interface that sFlow considers
1862          * to be "internal" to the switch as a whole, and therefore not an
1863          * candidate for counter polling. */
1864         port->odp_port = OVSP_NONE;
1865         return 0;
1866     }
1867
1868     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
1869                                     netdev_vport_get_dpif_port(netdev),
1870                                     &dpif_port);
1871     if (error) {
1872         return error;
1873     }
1874
1875     port->odp_port = dpif_port.port_no;
1876
1877     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
1878         port->tnl_port = tnl_port_add(&port->up, port->odp_port);
1879     } else {
1880         /* Sanity-check that a mapping doesn't already exist.  This
1881          * shouldn't happen for non-tunnel ports. */
1882         if (odp_port_to_ofp_port(ofproto, port->odp_port) != OFPP_NONE) {
1883             VLOG_ERR("port %s already has an OpenFlow port number",
1884                      dpif_port.name);
1885             dpif_port_destroy(&dpif_port);
1886             return EBUSY;
1887         }
1888
1889         hmap_insert(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node,
1890                     hash_int(port->odp_port, 0));
1891     }
1892     dpif_port_destroy(&dpif_port);
1893
1894     if (ofproto->sflow) {
1895         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_, port->odp_port);
1896     }
1897
1898     return 0;
1899 }
1900
1901 static void
1902 port_destruct(struct ofport *port_)
1903 {
1904     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1905     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1906     const char *dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(port->up.netdev);
1907     const char *devname = netdev_get_name(port->up.netdev);
1908
1909     if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
1910         /* The underlying device is still there, so delete it.  This
1911          * happens when the ofproto is being destroyed, since the caller
1912          * assumes that removal of attached ports will happen as part of
1913          * destruction. */
1914         if (!port->tnl_port) {
1915             dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, port->odp_port);
1916         }
1917         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1918     }
1919
1920     if (port->odp_port != OVSP_NONE && !port->tnl_port) {
1921         hmap_remove(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node);
1922     }
1923
1924     tnl_port_del(port->tnl_port);
1925     sset_find_and_delete(&ofproto->ports, devname);
1926     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports, devname);
1927     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1928     bundle_remove(port_);
1929     set_cfm(port_, NULL);
1930     if (ofproto->sflow) {
1931         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
1932     }
1933
1934     ofport_clear_priorities(port);
1935     hmap_destroy(&port->priorities);
1936 }
1937
1938 static void
1939 port_modified(struct ofport *port_)
1940 {
1941     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1942
1943     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1944         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1945     }
1946
1947     if (port->cfm) {
1948         cfm_set_netdev(port->cfm, port->up.netdev);
1949     }
1950 }
1951
1952 static void
1953 port_reconfigured(struct ofport *port_, enum ofputil_port_config old_config)
1954 {
1955     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1956     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1957     enum ofputil_port_config changed = old_config ^ port->up.pp.config;
1958
1959     if (changed & (OFPUTIL_PC_NO_RECV | OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP |
1960                    OFPUTIL_PC_NO_FWD | OFPUTIL_PC_NO_FLOOD |
1961                    OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN)) {
1962         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1963
1964         if (changed & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD && port->bundle) {
1965             bundle_update(port->bundle);
1966         }
1967     }
1968 }
1969
1970 static int
1971 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1972           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1973 {
1974     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1975     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1976
1977     if (sflow_options) {
1978         if (!ds) {
1979             struct ofport_dpif *ofport;
1980
1981             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create();
1982             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1983                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up, ofport->odp_port);
1984             }
1985             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1986         }
1987         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1988     } else {
1989         if (ds) {
1990             dpif_sflow_destroy(ds);
1991             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1992             ofproto->sflow = NULL;
1993         }
1994     }
1995     return 0;
1996 }
1997
1998 static int
1999 set_ipfix(
2000     struct ofproto *ofproto_,
2001     const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options *bridge_exporter_options,
2002     const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options *flow_exporters_options,
2003     size_t n_flow_exporters_options)
2004 {
2005     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2006     struct dpif_ipfix *di = ofproto->ipfix;
2007
2008     if (bridge_exporter_options || flow_exporters_options) {
2009         if (!di) {
2010             di = ofproto->ipfix = dpif_ipfix_create();
2011         }
2012         dpif_ipfix_set_options(
2013             di, bridge_exporter_options, flow_exporters_options,
2014             n_flow_exporters_options);
2015     } else {
2016         if (di) {
2017             dpif_ipfix_destroy(di);
2018             ofproto->ipfix = NULL;
2019         }
2020     }
2021     return 0;
2022 }
2023
2024 static int
2025 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
2026 {
2027     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2028     int error;
2029
2030     if (!s) {
2031         error = 0;
2032     } else {
2033         if (!ofport->cfm) {
2034             struct ofproto_dpif *ofproto;
2035
2036             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2037             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2038             ofport->cfm = cfm_create(ofport->up.netdev);
2039         }
2040
2041         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
2042             return 0;
2043         }
2044
2045         error = EINVAL;
2046     }
2047     cfm_destroy(ofport->cfm);
2048     ofport->cfm = NULL;
2049     return error;
2050 }
2051
2052 static bool
2053 get_cfm_status(const struct ofport *ofport_,
2054                struct ofproto_cfm_status *status)
2055 {
2056     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2057
2058     if (ofport->cfm) {
2059         status->faults = cfm_get_fault(ofport->cfm);
2060         status->remote_opstate = cfm_get_opup(ofport->cfm);
2061         status->health = cfm_get_health(ofport->cfm);
2062         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, &status->rmps, &status->n_rmps);
2063         return true;
2064     } else {
2065         return false;
2066     }
2067 }
2068 \f
2069 /* Spanning Tree. */
2070
2071 static void
2072 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
2073 {
2074     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
2075     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
2076     struct ofport_dpif *ofport;
2077
2078     ofport = stp_port_get_aux(sp);
2079     if (!ofport) {
2080         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
2081                      ofproto->up.name, port_num);
2082     } else {
2083         struct eth_header *eth = pkt->l2;
2084
2085         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
2086         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
2087             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
2088                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
2089         } else {
2090             send_packet(ofport, pkt);
2091         }
2092     }
2093     ofpbuf_delete(pkt);
2094 }
2095
2096 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
2097 static int
2098 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
2099 {
2100     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2101
2102     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
2103     if (!s != !ofproto->stp) {
2104         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2105     }
2106
2107     if (s) {
2108         if (!ofproto->stp) {
2109             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
2110                                       send_bpdu_cb, ofproto);
2111             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
2112         }
2113
2114         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
2115         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
2116         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
2117         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
2118         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
2119     }  else {
2120         struct ofport *ofport;
2121
2122         HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->up.ports) {
2123             set_stp_port(ofport, NULL);
2124         }
2125
2126         stp_destroy(ofproto->stp);
2127         ofproto->stp = NULL;
2128     }
2129
2130     return 0;
2131 }
2132
2133 static int
2134 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
2135 {
2136     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2137
2138     if (ofproto->stp) {
2139         s->enabled = true;
2140         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
2141         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
2142         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
2143     } else {
2144         s->enabled = false;
2145     }
2146
2147     return 0;
2148 }
2149
2150 static void
2151 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
2152 {
2153     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2154     enum stp_state state;
2155
2156     /* Figure out new state. */
2157     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
2158                              : STP_DISABLED;
2159
2160     /* Update state. */
2161     if (ofport->stp_state != state) {
2162         enum ofputil_port_state of_state;
2163         bool fwd_change;
2164
2165         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
2166                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
2167                     stp_state_name(ofport->stp_state),
2168                     stp_state_name(state));
2169         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
2170                 != stp_learn_in_state(state)) {
2171             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
2172             mac_learning_flush(ofproto->ml,
2173                                &ofproto->backer->revalidate_set);
2174         }
2175         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
2176                         != stp_forward_in_state(state);
2177
2178         ofproto->backer->need_revalidate = REV_STP;
2179         ofport->stp_state = state;
2180         ofport->stp_state_entered = time_msec();
2181
2182         if (fwd_change && ofport->bundle) {
2183             bundle_update(ofport->bundle);
2184         }
2185
2186         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
2187         of_state = ofport->up.pp.state & ~OFPUTIL_PS_STP_MASK;
2188         of_state |= (state == STP_LISTENING ? OFPUTIL_PS_STP_LISTEN
2189                      : state == STP_LEARNING ? OFPUTIL_PS_STP_LEARN
2190                      : state == STP_FORWARDING ? OFPUTIL_PS_STP_FORWARD
2191                      : state == STP_BLOCKING ?  OFPUTIL_PS_STP_BLOCK
2192                      : 0);
2193         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
2194     }
2195 }
2196
2197 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
2198  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
2199  * there are no duplicates. */
2200 static int
2201 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
2202              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
2203 {
2204     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2205     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2206     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2207
2208     if (!s || !s->enable) {
2209         if (sp) {
2210             ofport->stp_port = NULL;
2211             stp_port_disable(sp);
2212             update_stp_port_state(ofport);
2213         }
2214         return 0;
2215     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
2216             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
2217         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
2218          * already in use by another port. */
2219         stp_port_disable(sp);
2220     }
2221
2222     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
2223     stp_port_enable(sp);
2224
2225     stp_port_set_aux(sp, ofport);
2226     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
2227     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
2228
2229     update_stp_port_state(ofport);
2230
2231     return 0;
2232 }
2233
2234 static int
2235 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
2236                     struct ofproto_port_stp_status *s)
2237 {
2238     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2239     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2240     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2241
2242     if (!ofproto->stp || !sp) {
2243         s->enabled = false;
2244         return 0;
2245     }
2246
2247     s->enabled = true;
2248     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
2249     s->state = stp_port_get_state(sp);
2250     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
2251     s->role = stp_port_get_role(sp);
2252     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
2253
2254     return 0;
2255 }
2256
2257 static void
2258 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
2259 {
2260     if (ofproto->stp) {
2261         long long int now = time_msec();
2262         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
2263         struct stp_port *sp;
2264
2265         if (elapsed > 0) {
2266             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
2267             ofproto->stp_last_tick = now;
2268         }
2269         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
2270             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
2271
2272             if (ofport) {
2273                 update_stp_port_state(ofport);
2274             }
2275         }
2276
2277         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
2278             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2279         }
2280     }
2281 }
2282
2283 static void
2284 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
2285 {
2286     if (ofproto->stp) {
2287         poll_timer_wait(1000);
2288     }
2289 }
2290
2291 /* Returns true if STP should process 'flow'. */
2292 static bool
2293 stp_should_process_flow(const struct flow *flow)
2294 {
2295     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
2296 }
2297
2298 static void
2299 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
2300                    const struct ofpbuf *packet)
2301 {
2302     struct ofpbuf payload = *packet;
2303     struct eth_header *eth = payload.data;
2304     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2305
2306     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
2307      * STP enabled. */
2308     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
2309         return;
2310     }
2311
2312     /* Trim off padding on payload. */
2313     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
2314         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
2315     }
2316
2317     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
2318         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
2319     }
2320 }
2321 \f
2322 static struct priority_to_dscp *
2323 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
2324 {
2325     struct priority_to_dscp *pdscp;
2326     uint32_t hash;
2327
2328     hash = hash_int(priority, 0);
2329     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
2330         if (pdscp->priority == priority) {
2331             return pdscp;
2332         }
2333     }
2334     return NULL;
2335 }
2336
2337 static void
2338 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
2339 {
2340     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
2341
2342     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
2343         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2344         free(pdscp);
2345     }
2346 }
2347
2348 static int
2349 set_queues(struct ofport *ofport_,
2350            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
2351            size_t n_qdscp)
2352 {
2353     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2354     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2355     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
2356     size_t i;
2357
2358     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
2359         struct priority_to_dscp *pdscp;
2360         uint32_t priority;
2361         uint8_t dscp;
2362
2363         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
2364         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, qdscp_list[i].queue,
2365                                    &priority)) {
2366             continue;
2367         }
2368
2369         pdscp = get_priority(ofport, priority);
2370         if (pdscp) {
2371             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2372         } else {
2373             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
2374             pdscp->priority = priority;
2375             pdscp->dscp = dscp;
2376             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2377         }
2378
2379         if (pdscp->dscp != dscp) {
2380             pdscp->dscp = dscp;
2381             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2382         }
2383
2384         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
2385     }
2386
2387     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
2388         ofport_clear_priorities(ofport);
2389         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2390     }
2391
2392     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
2393     hmap_destroy(&new);
2394
2395     return 0;
2396 }
2397 \f
2398 /* Bundles. */
2399
2400 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
2401  * ofproto to revalidate every flow.
2402  *
2403  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
2404  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
2405  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
2406  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
2407  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
2408  * with the host from which it migrated. */
2409 static void
2410 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
2411 {
2412     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2413     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
2414     struct mac_entry *mac, *next_mac;
2415
2416     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2417     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
2418         if (mac->port.p == bundle) {
2419             if (all_ofprotos) {
2420                 struct ofproto_dpif *o;
2421
2422                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2423                     if (o != ofproto) {
2424                         struct mac_entry *e;
2425
2426                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
2427                                                 NULL);
2428                         if (e) {
2429                             mac_learning_expire(o->ml, e);
2430                         }
2431                     }
2432                 }
2433             }
2434
2435             mac_learning_expire(ml, mac);
2436         }
2437     }
2438 }
2439
2440 static struct ofbundle *
2441 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2442 {
2443     struct ofbundle *bundle;
2444
2445     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
2446                              &ofproto->bundles) {
2447         if (bundle->aux == aux) {
2448             return bundle;
2449         }
2450     }
2451     return NULL;
2452 }
2453
2454 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
2455  * ones that are found to 'bundles'. */
2456 static void
2457 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
2458                        void **auxes, size_t n_auxes,
2459                        struct hmapx *bundles)
2460 {
2461     size_t i;
2462
2463     hmapx_init(bundles);
2464     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
2465         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
2466         if (bundle) {
2467             hmapx_add(bundles, bundle);
2468         }
2469     }
2470 }
2471
2472 static void
2473 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
2474 {
2475     struct ofport_dpif *port;
2476
2477     bundle->floodable = true;
2478     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2479         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2480             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2481             bundle->floodable = false;
2482             break;
2483         }
2484     }
2485 }
2486
2487 static void
2488 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
2489 {
2490     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2491
2492     bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2493
2494     list_remove(&port->bundle_node);
2495     port->bundle = NULL;
2496
2497     if (bundle->lacp) {
2498         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
2499     }
2500     if (bundle->bond) {
2501         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
2502     }
2503
2504     bundle_update(bundle);
2505 }
2506
2507 static bool
2508 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint32_t ofp_port,
2509                 struct lacp_slave_settings *lacp)
2510 {
2511     struct ofport_dpif *port;
2512
2513     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
2514     if (!port) {
2515         return false;
2516     }
2517
2518     if (port->bundle != bundle) {
2519         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2520         if (port->bundle) {
2521             bundle_del_port(port);
2522         }
2523
2524         port->bundle = bundle;
2525         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
2526         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2527             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2528             bundle->floodable = false;
2529         }
2530     }
2531     if (lacp) {
2532         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2533         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
2534     }
2535
2536     return true;
2537 }
2538
2539 static void
2540 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
2541 {
2542     struct ofproto_dpif *ofproto;
2543     struct ofport_dpif *port, *next_port;
2544     int i;
2545
2546     if (!bundle) {
2547         return;
2548     }
2549
2550     ofproto = bundle->ofproto;
2551     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2552         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2553         if (m) {
2554             if (m->out == bundle) {
2555                 mirror_destroy(m);
2556             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
2557                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
2558                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2559             }
2560         }
2561     }
2562
2563     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2564         bundle_del_port(port);
2565     }
2566
2567     bundle_flush_macs(bundle, true);
2568     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
2569     free(bundle->name);
2570     free(bundle->trunks);
2571     lacp_destroy(bundle->lacp);
2572     bond_destroy(bundle->bond);
2573     free(bundle);
2574 }
2575
2576 static int
2577 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2578            const struct ofproto_bundle_settings *s)
2579 {
2580     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2581     bool need_flush = false;
2582     struct ofport_dpif *port;
2583     struct ofbundle *bundle;
2584     unsigned long *trunks;
2585     int vlan;
2586     size_t i;
2587     bool ok;
2588
2589     if (!s) {
2590         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
2591         return 0;
2592     }
2593
2594     ovs_assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
2595     ovs_assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
2596
2597     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2598     if (!bundle) {
2599         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
2600
2601         bundle->ofproto = ofproto;
2602         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
2603                     hash_pointer(aux, 0));
2604         bundle->aux = aux;
2605         bundle->name = NULL;
2606
2607         list_init(&bundle->ports);
2608         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
2609         bundle->vlan = -1;
2610         bundle->trunks = NULL;
2611         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2612         bundle->lacp = NULL;
2613         bundle->bond = NULL;
2614
2615         bundle->floodable = true;
2616
2617         bundle->src_mirrors = 0;
2618         bundle->dst_mirrors = 0;
2619         bundle->mirror_out = 0;
2620     }
2621
2622     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
2623         free(bundle->name);
2624         bundle->name = xstrdup(s->name);
2625     }
2626
2627     /* LACP. */
2628     if (s->lacp) {
2629         if (!bundle->lacp) {
2630             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2631             bundle->lacp = lacp_create();
2632         }
2633         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
2634     } else {
2635         lacp_destroy(bundle->lacp);
2636         bundle->lacp = NULL;
2637     }
2638
2639     /* Update set of ports. */
2640     ok = true;
2641     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2642         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
2643                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL)) {
2644             ok = false;
2645         }
2646     }
2647     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
2648         struct ofport_dpif *next_port;
2649
2650         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2651             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2652                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
2653                     goto found;
2654                 }
2655             }
2656
2657             bundle_del_port(port);
2658         found: ;
2659         }
2660     }
2661     ovs_assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
2662
2663     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2664         bundle_destroy(bundle);
2665         return EINVAL;
2666     }
2667
2668     /* Set VLAN tagging mode */
2669     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
2670         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
2671         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
2672         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2673         need_flush = true;
2674     }
2675
2676     /* Set VLAN tag. */
2677     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
2678             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
2679             : 0);
2680     if (vlan != bundle->vlan) {
2681         bundle->vlan = vlan;
2682         need_flush = true;
2683     }
2684
2685     /* Get trunked VLANs. */
2686     switch (s->vlan_mode) {
2687     case PORT_VLAN_ACCESS:
2688         trunks = NULL;
2689         break;
2690
2691     case PORT_VLAN_TRUNK:
2692         trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2693         break;
2694
2695     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
2696     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
2697         if (vlan != 0 && (!s->trunks
2698                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
2699                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
2700             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
2701             if (s->trunks) {
2702                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
2703             } else {
2704                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
2705             }
2706             bitmap_set1(trunks, vlan);
2707             bitmap_set0(trunks, 0);
2708         } else {
2709             trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2710         }
2711         break;
2712
2713     default:
2714         NOT_REACHED();
2715     }
2716     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
2717         free(bundle->trunks);
2718         if (trunks == s->trunks) {
2719             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
2720         } else {
2721             bundle->trunks = trunks;
2722             trunks = NULL;
2723         }
2724         need_flush = true;
2725     }
2726     if (trunks != s->trunks) {
2727         free(trunks);
2728     }
2729
2730     /* Bonding. */
2731     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
2732         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
2733         if (bundle->bond) {
2734             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
2735                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2736             }
2737         } else {
2738             bundle->bond = bond_create(s->bond);
2739             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2740         }
2741
2742         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2743             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->up.netdev);
2744         }
2745     } else {
2746         bond_destroy(bundle->bond);
2747         bundle->bond = NULL;
2748     }
2749
2750     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
2751      * everything on this port and force flow revalidation. */
2752     if (need_flush) {
2753         bundle_flush_macs(bundle, false);
2754     }
2755
2756     return 0;
2757 }
2758
2759 static void
2760 bundle_remove(struct ofport *port_)
2761 {
2762     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
2763     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2764
2765     if (bundle) {
2766         bundle_del_port(port);
2767         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2768             bundle_destroy(bundle);
2769         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
2770             bond_destroy(bundle->bond);
2771             bundle->bond = NULL;
2772         }
2773     }
2774 }
2775
2776 static void
2777 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
2778 {
2779     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
2780     struct ofport_dpif *port = port_;
2781     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
2782     int error;
2783
2784     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
2785     if (!error) {
2786         struct ofpbuf packet;
2787         void *packet_pdu;
2788
2789         ofpbuf_init(&packet, 0);
2790         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
2791                                  pdu_size);
2792         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
2793
2794         send_packet(port, &packet);
2795         ofpbuf_uninit(&packet);
2796     } else {
2797         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
2798                     "%s (%s)", port->bundle->name,
2799                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
2800     }
2801 }
2802
2803 static void
2804 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
2805 {
2806     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2807     int error, n_packets, n_errors;
2808     struct mac_entry *e;
2809
2810     error = n_packets = n_errors = 0;
2811     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
2812         if (e->port.p != bundle) {
2813             struct ofpbuf *learning_packet;
2814             struct ofport_dpif *port;
2815             void *port_void;
2816             int ret;
2817
2818             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
2819              * struct ofport_dpif more effective. */
2820             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
2821                                                            e->mac, e->vlan,
2822                                                            &port_void);
2823             port = port_void;
2824             ret = send_packet(port, learning_packet);
2825             ofpbuf_delete(learning_packet);
2826             if (ret) {
2827                 error = ret;
2828                 n_errors++;
2829             }
2830             n_packets++;
2831         }
2832     }
2833
2834     if (n_errors) {
2835         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2836         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2837                      "packets, last error was: %s",
2838                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2839     } else {
2840         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2841                  bundle->name, n_packets);
2842     }
2843 }
2844
2845 static void
2846 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
2847 {
2848     if (bundle->lacp) {
2849         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
2850     }
2851     if (bundle->bond) {
2852         struct ofport_dpif *port;
2853
2854         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2855             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
2856         }
2857
2858         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->backer->revalidate_set,
2859                  lacp_status(bundle->lacp));
2860         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
2861             bundle_send_learning_packets(bundle);
2862         }
2863     }
2864 }
2865
2866 static void
2867 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
2868 {
2869     if (bundle->lacp) {
2870         lacp_wait(bundle->lacp);
2871     }
2872     if (bundle->bond) {
2873         bond_wait(bundle->bond);
2874     }
2875 }
2876 \f
2877 /* Mirrors. */
2878
2879 static int
2880 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
2881 {
2882     int idx;
2883
2884     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
2885         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
2886             return idx;
2887         }
2888     }
2889     return -1;
2890 }
2891
2892 static struct ofmirror *
2893 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2894 {
2895     int i;
2896
2897     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2898         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
2899         if (mirror && mirror->aux == aux) {
2900             return mirror;
2901         }
2902     }
2903
2904     return NULL;
2905 }
2906
2907 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
2908 static void
2909 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
2910 {
2911     int i;
2912
2913     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2914         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2915
2916         if (m) {
2917             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
2918         }
2919     }
2920
2921     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2922         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
2923         int j;
2924
2925         if (!m1) {
2926             continue;
2927         }
2928
2929         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
2930             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
2931
2932             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
2933                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
2934                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
2935             }
2936         }
2937     }
2938 }
2939
2940 static int
2941 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2942            const struct ofproto_mirror_settings *s)
2943 {
2944     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2945     mirror_mask_t mirror_bit;
2946     struct ofbundle *bundle;
2947     struct ofmirror *mirror;
2948     struct ofbundle *out;
2949     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2950     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2951     int out_vlan;
2952
2953     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2954     if (!s) {
2955         mirror_destroy(mirror);
2956         return 0;
2957     }
2958     if (!mirror) {
2959         int idx;
2960
2961         idx = mirror_scan(ofproto);
2962         if (idx < 0) {
2963             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
2964                       "cannot create %s",
2965                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
2966             return EFBIG;
2967         }
2968
2969         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
2970         mirror->ofproto = ofproto;
2971         mirror->idx = idx;
2972         mirror->aux = aux;
2973         mirror->out_vlan = -1;
2974         mirror->name = NULL;
2975     }
2976
2977     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2978         free(mirror->name);
2979         mirror->name = xstrdup(s->name);
2980     }
2981
2982     /* Get the new configuration. */
2983     if (s->out_bundle) {
2984         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2985         if (!out) {
2986             mirror_destroy(mirror);
2987             return EINVAL;
2988         }
2989         out_vlan = -1;
2990     } else {
2991         out = NULL;
2992         out_vlan = s->out_vlan;
2993     }
2994     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2995     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2996
2997     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2998     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2999         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
3000         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
3001         && mirror->out == out
3002         && mirror->out_vlan == out_vlan)
3003     {
3004         hmapx_destroy(&srcs);
3005         hmapx_destroy(&dsts);
3006         return 0;
3007     }
3008
3009     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
3010     hmapx_destroy(&srcs);
3011
3012     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
3013     hmapx_destroy(&dsts);
3014
3015     free(mirror->vlans);
3016     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
3017
3018     mirror->out = out;
3019     mirror->out_vlan = out_vlan;
3020
3021     /* Update bundles. */
3022     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
3023     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
3024         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
3025             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
3026         } else {
3027             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3028         }
3029
3030         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
3031             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
3032         } else {
3033             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3034         }
3035
3036         if (mirror->out == bundle) {
3037             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
3038         } else {
3039             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
3040         }
3041     }
3042
3043     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3044     ofproto->has_mirrors = true;
3045     mac_learning_flush(ofproto->ml,
3046                        &ofproto->backer->revalidate_set);
3047     mirror_update_dups(ofproto);
3048
3049     return 0;
3050 }
3051
3052 static void
3053 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
3054 {
3055     struct ofproto_dpif *ofproto;
3056     mirror_mask_t mirror_bit;
3057     struct ofbundle *bundle;
3058     int i;
3059
3060     if (!mirror) {
3061         return;
3062     }
3063
3064     ofproto = mirror->ofproto;
3065     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3066     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
3067
3068     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
3069     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
3070         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3071         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3072         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
3073     }
3074
3075     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
3076     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
3077     free(mirror->vlans);
3078
3079     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
3080     free(mirror->name);
3081     free(mirror);
3082
3083     mirror_update_dups(ofproto);
3084
3085     ofproto->has_mirrors = false;
3086     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3087         if (ofproto->mirrors[i]) {
3088             ofproto->has_mirrors = true;
3089             break;
3090         }
3091     }
3092 }
3093
3094 static int
3095 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
3096                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
3097 {
3098     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3099     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
3100
3101     if (!mirror) {
3102         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
3103         return 0;
3104     }
3105
3106     push_all_stats();
3107
3108     *packets = mirror->packet_count;
3109     *bytes = mirror->byte_count;
3110
3111     return 0;
3112 }
3113
3114 static int
3115 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
3116 {
3117     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3118     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
3119         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
3120     }
3121     return 0;
3122 }
3123
3124 static bool
3125 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
3126 {
3127     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3128     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
3129     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
3130 }
3131
3132 static void
3133 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
3134 {
3135     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3136     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3137 }
3138
3139 static void
3140 set_mac_table_config(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time,
3141                      size_t max_entries)
3142 {
3143     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3144     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
3145     mac_learning_set_max_entries(ofproto->ml, max_entries);
3146 }
3147 \f
3148 /* Ports. */
3149
3150 static struct ofport_dpif *
3151 get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
3152 {
3153     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
3154     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
3155 }
3156
3157 static struct ofport_dpif *
3158 get_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
3159 {
3160     struct ofport_dpif *port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
3161     return port && &ofproto->up == port->up.ofproto ? port : NULL;
3162 }
3163
3164 static void
3165 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_dpif *ofproto,
3166                             struct ofproto_port *ofproto_port,
3167                             struct dpif_port *dpif_port)
3168 {
3169     ofproto_port->name = dpif_port->name;
3170     ofproto_port->type = dpif_port->type;
3171     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, dpif_port->port_no);
3172 }
3173
3174 static struct ofport_dpif *
3175 ofport_get_peer(const struct ofport_dpif *ofport_dpif)
3176 {
3177     const struct ofproto_dpif *ofproto;
3178     const char *peer;
3179
3180     peer = netdev_vport_patch_peer(ofport_dpif->up.netdev);
3181     if (!peer) {
3182         return NULL;
3183     }
3184
3185     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
3186         struct ofport *ofport;
3187
3188         ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, peer);
3189         if (ofport && ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class) {
3190             return ofport_dpif_cast(ofport);
3191         }
3192     }
3193     return NULL;
3194 }
3195
3196 static void
3197 port_run_fast(struct ofport_dpif *ofport)
3198 {
3199     if (ofport->cfm && cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
3200         struct ofpbuf packet;
3201
3202         ofpbuf_init(&packet, 0);
3203         cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
3204         send_packet(ofport, &packet);
3205         ofpbuf_uninit(&packet);
3206     }
3207 }
3208
3209 static void
3210 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
3211 {
3212     long long int carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(ofport->up.netdev);
3213     bool carrier_changed = carrier_seq != ofport->carrier_seq;
3214     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
3215
3216     ofport->carrier_seq = carrier_seq;
3217
3218     port_run_fast(ofport);
3219
3220     if (ofport->tnl_port
3221         && tnl_port_reconfigure(&ofport->up, ofport->odp_port,
3222                                 &ofport->tnl_port)) {
3223         ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto)->backer->need_revalidate = true;
3224     }
3225
3226     if (ofport->cfm) {
3227         int cfm_opup = cfm_get_opup(ofport->cfm);
3228
3229         cfm_run(ofport->cfm);
3230         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm);
3231
3232         if (cfm_opup >= 0) {
3233             enable = enable && cfm_opup;
3234         }
3235     }
3236
3237     if (ofport->bundle) {
3238         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
3239         if (carrier_changed) {
3240             lacp_slave_carrier_changed(ofport->bundle->lacp, ofport);
3241         }
3242     }
3243
3244     if (ofport->may_enable != enable) {
3245         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3246
3247         if (ofproto->has_bundle_action) {
3248             ofproto->backer->need_revalidate = REV_PORT_TOGGLED;
3249         }
3250     }
3251
3252     ofport->may_enable = enable;
3253 }
3254
3255 static void
3256 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
3257 {
3258     if (ofport->cfm) {
3259         cfm_wait(ofport->cfm);
3260     }
3261 }
3262
3263 static int
3264 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
3265                    struct ofproto_port *ofproto_port)
3266 {
3267     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3268     struct dpif_port dpif_port;
3269     int error;
3270
3271     if (sset_contains(&ofproto->ghost_ports, devname)) {
3272         const char *type = netdev_get_type_from_name(devname);
3273
3274         /* We may be called before ofproto->up.port_by_name is populated with
3275          * the appropriate ofport.  For this reason, we must get the name and
3276          * type from the netdev layer directly. */
3277         if (type) {
3278             const struct ofport *ofport;
3279
3280             ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, devname);
3281             ofproto_port->ofp_port = ofport ? ofport->ofp_port : OFPP_NONE;
3282             ofproto_port->name = xstrdup(devname);
3283             ofproto_port->type = xstrdup(type);
3284             return 0;
3285         }
3286         return ENODEV;
3287     }
3288
3289     if (!sset_contains(&ofproto->ports, devname)) {
3290         return ENODEV;
3291     }
3292     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
3293                                     devname, &dpif_port);
3294     if (!error) {
3295         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto, ofproto_port, &dpif_port);
3296     }
3297     return error;
3298 }
3299
3300 static int
3301 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev)
3302 {
3303     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3304     const char *dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(netdev);
3305     const char *devname = netdev_get_name(netdev);
3306
3307     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
3308         sset_add(&ofproto->ghost_ports, netdev_get_name(netdev));
3309         return 0;
3310     }
3311
3312     if (!dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
3313         uint32_t port_no = UINT32_MAX;
3314         int error;
3315
3316         error = dpif_port_add(ofproto->backer->dpif, netdev, &port_no);
3317         if (error) {
3318             return error;
3319         }
3320         if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3321             simap_put(&ofproto->backer->tnl_backers, dp_port_name, port_no);
3322         }
3323     }
3324
3325     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3326         sset_add(&ofproto->ghost_ports, devname);
3327     } else {
3328         sset_add(&ofproto->ports, devname);
3329     }
3330     return 0;
3331 }
3332
3333 static int
3334 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
3335 {
3336     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3337     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
3338     int error = 0;
3339
3340     if (!ofport) {
3341         return 0;
3342     }
3343
3344     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports,
3345                          netdev_get_name(ofport->up.netdev));
3346     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3347     if (!ofport->tnl_port) {
3348         error = dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, ofport->odp_port);
3349         if (!error) {
3350             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
3351              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
3352              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
3353              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
3354             bundle_remove(&ofport->up);
3355         }
3356     }
3357     return error;
3358 }
3359
3360 static int
3361 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
3362 {
3363     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3364     int error;
3365
3366     push_all_stats();
3367
3368     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
3369
3370     if (!error && ofport_->ofp_port == OFPP_LOCAL) {
3371         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3372
3373         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
3374          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
3375          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
3376          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
3377
3378         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
3379             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
3380         }
3381
3382         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
3383             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
3384         }
3385
3386         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
3387          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
3388          * Account for them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
3389
3390         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
3391             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
3392         }
3393
3394         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
3395             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
3396         }
3397     }
3398
3399     return error;
3400 }
3401
3402 /* Account packets for LOCAL port. */
3403 static void
3404 ofproto_update_local_port_stats(const struct ofproto *ofproto_,
3405                                 size_t tx_size, size_t rx_size)
3406 {
3407     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3408
3409     if (rx_size) {
3410         ofproto->stats.rx_packets++;
3411         ofproto->stats.rx_bytes += rx_size;
3412     }
3413     if (tx_size) {
3414         ofproto->stats.tx_packets++;
3415         ofproto->stats.tx_bytes += tx_size;
3416     }
3417 }
3418
3419 struct port_dump_state {
3420     uint32_t bucket;
3421     uint32_t offset;
3422     bool ghost;
3423
3424     struct ofproto_port port;
3425     bool has_port;
3426 };
3427
3428 static int
3429 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void **statep)
3430 {
3431     *statep = xzalloc(sizeof(struct port_dump_state));
3432     return 0;
3433 }
3434
3435 static int
3436 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_, void *state_,
3437                struct ofproto_port *port)
3438 {
3439     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3440     struct port_dump_state *state = state_;
3441     const struct sset *sset;
3442     struct sset_node *node;
3443
3444     if (state->has_port) {
3445         ofproto_port_destroy(&state->port);
3446         state->has_port = false;
3447     }
3448     sset = state->ghost ? &ofproto->ghost_ports : &ofproto->ports;
3449     while ((node = sset_at_position(sset, &state->bucket, &state->offset))) {
3450         int error;
3451
3452         error = port_query_by_name(ofproto_, node->name, &state->port);
3453         if (!error) {
3454             *port = state->port;
3455             state->has_port = true;
3456             return 0;
3457         } else if (error != ENODEV) {
3458             return error;
3459         }
3460     }
3461
3462     if (!state->ghost) {
3463         state->ghost = true;
3464         state->bucket = 0;
3465         state->offset = 0;
3466         return port_dump_next(ofproto_, state_, port);
3467     }
3468
3469     return EOF;
3470 }
3471
3472 static int
3473 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
3474 {
3475     struct port_dump_state *state = state_;
3476
3477     if (state->has_port) {
3478         ofproto_port_destroy(&state->port);
3479     }
3480     free(state);
3481     return 0;
3482 }
3483
3484 static int
3485 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
3486 {
3487     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3488
3489     if (ofproto->port_poll_errno) {
3490         int error = ofproto->port_poll_errno;
3491         ofproto->port_poll_errno = 0;
3492         return error;
3493     }
3494
3495     if (sset_is_empty(&ofproto->port_poll_set)) {
3496         return EAGAIN;
3497     }
3498
3499     *devnamep = sset_pop(&ofproto->port_poll_set);
3500     return 0;
3501 }
3502
3503 static void
3504 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
3505 {
3506     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3507     dpif_port_poll_wait(ofproto->backer->dpif);
3508 }
3509
3510 static int
3511 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
3512 {
3513     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3514     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3515             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
3516             : -1);
3517 }
3518 \f
3519 /* Upcall handling. */
3520
3521 /* Flow miss batching.
3522  *
3523  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
3524  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
3525  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
3526  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
3527  *
3528  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
3529  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
3530 struct flow_miss {
3531     struct hmap_node hmap_node;
3532     struct ofproto_dpif *ofproto;
3533     struct flow flow;
3534     enum odp_key_fitness key_fitness;
3535     const struct nlattr *key;
3536     size_t key_len;
3537     struct initial_vals initial_vals;
3538     struct list packets;
3539     enum dpif_upcall_type upcall_type;
3540     uint32_t odp_in_port;
3541 };
3542
3543 struct flow_miss_op {
3544     struct dpif_op dpif_op;
3545
3546     uint64_t slow_stub[128 / 8]; /* Buffer for compose_slow_path() */
3547     struct xlate_out xout;
3548     bool xout_garbage;           /* 'xout' needs to be uninitialized? */
3549 };
3550
3551 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
3552  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
3553  * configurations. */
3554 static void
3555 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
3556                     const struct flow *flow)
3557 {
3558     struct ofputil_packet_in pin;
3559
3560     pin.packet = packet->data;
3561     pin.packet_len = packet->size;
3562     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
3563     pin.controller_id = 0;
3564
3565     pin.table_id = 0;
3566     pin.cookie = 0;
3567
3568     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
3569
3570     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
3571
3572     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin);
3573 }
3574
3575 static enum slow_path_reason
3576 process_special(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3577                 const struct ofport_dpif *ofport, const struct ofpbuf *packet)
3578 {
3579     if (!ofport) {
3580         return 0;
3581     } else if (ofport->cfm && cfm_should_process_flow(ofport->cfm, flow)) {
3582         if (packet) {
3583             cfm_process_heartbeat(ofport->cfm, packet);
3584         }
3585         return SLOW_CFM;
3586     } else if (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3587                && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_LACP)) {
3588         if (packet) {
3589             lacp_process_packet(ofport->bundle->lacp, ofport, packet);
3590         }
3591         return SLOW_LACP;
3592     } else if (ofproto->stp && stp_should_process_flow(flow)) {
3593         if (packet) {
3594             stp_process_packet(ofport, packet);
3595         }
3596         return SLOW_STP;
3597     } else {
3598         return 0;
3599     }
3600 }
3601
3602 static struct flow_miss *
3603 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct ofproto_dpif *ofproto,
3604                const struct flow *flow, uint32_t hash)
3605 {
3606     struct flow_miss *miss;
3607
3608     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
3609         if (miss->ofproto == ofproto && flow_equal(&miss->flow, flow)) {
3610             return miss;
3611         }
3612     }
3613
3614     return NULL;
3615 }
3616
3617 /* Partially Initializes 'op' as an "execute" operation for 'miss' and
3618  * 'packet'.  The caller must initialize op->actions and op->actions_len.  If
3619  * 'miss' is associated with a subfacet the caller must also initialize the
3620  * returned op->subfacet, and if anything needs to be freed after processing
3621  * the op, the caller must initialize op->garbage also. */
3622 static void
3623 init_flow_miss_execute_op(struct flow_miss *miss, struct ofpbuf *packet,
3624                           struct flow_miss_op *op)
3625 {
3626     if (miss->flow.vlan_tci != miss->initial_vals.vlan_tci) {
3627         /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
3628          * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
3629          * the flow, but the actions were composed assuming that
3630          * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
3631          * VLAN header from the packet before trying to execute the
3632          * actions. */
3633         eth_pop_vlan(packet);
3634     }
3635
3636     op->xout_garbage = false;
3637     op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
3638     op->dpif_op.u.execute.key = miss->key;
3639     op->dpif_op.u.execute.key_len = miss->key_len;
3640     op->dpif_op.u.execute.packet = packet;
3641 }
3642
3643 /* Helper for handle_flow_miss_without_facet() and
3644  * handle_flow_miss_with_facet(). */
3645 static void
3646 handle_flow_miss_common(struct rule_dpif *rule,
3647                         struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
3648 {
3649     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3650
3651     if (rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
3652         /*
3653          * Extra-special case for fail-open mode.
3654          *
3655          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
3656          * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
3657          * the packet up to the controller in the hope that it will try to
3658          * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
3659          *
3660          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
3661          */
3662         send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
3663     }
3664 }
3665
3666 /* Figures out whether a flow that missed in 'ofproto', whose details are in
3667  * 'miss' masked by 'wc', is likely to be worth tracking in detail in userspace
3668  * and (usually) installing a datapath flow.  The answer is usually "yes" (a
3669  * return value of true).  However, for short flows the cost of bookkeeping is
3670  * much higher than the benefits, so when the datapath holds a large number of
3671  * flows we impose some heuristics to decide which flows are likely to be worth
3672  * tracking. */
3673 static bool
3674 flow_miss_should_make_facet(struct flow_miss *miss, struct flow_wildcards *wc)
3675 {
3676     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
3677     uint32_t hash;
3678
3679     if (!ofproto->governor) {
3680         size_t n_subfacets;
3681
3682         n_subfacets = hmap_count(&ofproto->subfacets);
3683         if (n_subfacets * 2 <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
3684             return true;
3685         }
3686
3687         ofproto->governor = governor_create(ofproto->up.name);
3688     }
3689
3690     hash = flow_hash_in_wildcards(&miss->flow, wc, 0);
3691     return governor_should_install_flow(ofproto->governor, hash,
3692                                         list_size(&miss->packets));
3693 }
3694
3695 /* Handles 'miss' without creating a facet or subfacet or creating any datapath
3696  * flow.  'miss->flow' must have matched 'rule' and been xlated into 'xout'.
3697  * May add an "execute" operation to 'ops' and increment '*n_ops'. */
3698 static void
3699 handle_flow_miss_without_facet(struct rule_dpif *rule, struct xlate_out *xout,
3700                                struct flow_miss *miss,
3701                                struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3702 {
3703     struct ofpbuf *packet;
3704
3705     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3706
3707         COVERAGE_INC(facet_suppress);
3708
3709         handle_flow_miss_common(rule, packet, &miss->flow);
3710
3711         if (xout->slow) {
3712             struct xlate_in xin;
3713
3714             xlate_in_init(&xin, miss->ofproto, &miss->flow,
3715                           &miss->initial_vals, rule, 0, packet);
3716             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3717         }
3718
3719         if (xout->odp_actions.size) {
3720             struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3721             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3722
3723             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3724             xlate_out_copy(&op->xout, xout);
3725             execute->actions = op->xout.odp_actions.data;
3726             execute->actions_len = op->xout.odp_actions.size;
3727             op->xout_garbage = true;
3728
3729             (*n_ops)++;
3730         }
3731     }
3732 }
3733
3734 /* Handles 'miss', which matches 'facet'.  May add any required datapath
3735  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op.
3736  *
3737  * All of the packets in 'miss' are considered to have arrived at time 'now'.
3738  * This is really important only for new facets: if we just called time_msec()
3739  * here, then the new subfacet or its packets could look (occasionally) as
3740  * though it was used some time after the facet was used.  That can make a
3741  * one-packet flow look like it has a nonzero duration, which looks odd in
3742  * e.g. NetFlow statistics.
3743  *
3744  * If non-null, 'stats' will be folded into 'facet'. */
3745 static void
3746 handle_flow_miss_with_facet(struct flow_miss *miss, struct facet *facet,
3747                             long long int now, struct dpif_flow_stats *stats,
3748                             struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3749 {
3750     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3751     enum subfacet_path want_path;
3752     struct subfacet *subfacet;
3753     struct ofpbuf *packet;
3754
3755     subfacet = subfacet_create(facet, miss, now);
3756     want_path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
3757     if (stats) {
3758         subfacet_update_stats(subfacet, stats);
3759     }
3760
3761     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3762         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3763
3764         handle_flow_miss_common(facet->rule, packet, &miss->flow);
3765
3766         if (want_path != SF_FAST_PATH) {
3767             struct xlate_in xin;
3768
3769             xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, &miss->initial_vals,
3770                           facet->rule, 0, packet);
3771             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3772         }
3773
3774         if (facet->xout.odp_actions.size) {
3775             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3776
3777             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3778             execute->actions = facet->xout.odp_actions.data,
3779             execute->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3780             (*n_ops)++;
3781         }
3782     }
3783
3784     if (miss->upcall_type == DPIF_UC_MISS || subfacet->path != want_path) {
3785         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
3786         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
3787
3788         subfacet->path = want_path;
3789
3790         op->xout_garbage = false;
3791         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
3792         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3793         put->key = miss->key;
3794         put->key_len = miss->key_len;
3795         if (want_path == SF_FAST_PATH) {
3796             put->actions = facet->xout.odp_actions.data;
3797             put->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3798         } else {
3799             compose_slow_path(ofproto, &miss->flow, facet->xout.slow,
3800                               op->slow_stub, sizeof op->slow_stub,
3801                               &put->actions, &put->actions_len);
3802         }
3803         put->stats = NULL;
3804     }
3805 }
3806
3807 /* Handles flow miss 'miss'.  May add any required datapath operations
3808  * to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
3809 static void
3810 handle_flow_miss(struct flow_miss *miss, struct flow_miss_op *ops,
3811                  size_t *n_ops)
3812 {
3813     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
3814     struct dpif_flow_stats stats__;
3815     struct dpif_flow_stats *stats = &stats__;
3816     struct ofpbuf *packet;
3817     struct facet *facet;
3818     long long int now;
3819
3820     now = time_msec();
3821     memset(stats, 0, sizeof *stats);
3822     stats->used = now;
3823     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3824         stats->tcp_flags |= packet_get_tcp_flags(packet, &miss->flow);
3825         stats->n_bytes += packet->size;
3826         stats->n_packets++;
3827     }
3828
3829     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &miss->flow);
3830     if (!facet) {
3831         struct flow_wildcards wc;
3832         struct rule_dpif *rule;
3833         struct xlate_out xout;
3834         struct xlate_in xin;
3835
3836         flow_wildcards_init_catchall(&wc);
3837         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &miss->flow, &wc);
3838         rule_credit_stats(rule, stats);
3839
3840         xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, &miss->initial_vals, rule,
3841                       stats->tcp_flags, NULL);
3842         xin.resubmit_stats = stats;
3843         xin.may_learn = true;
3844         xlate_actions(&xin, &xout);
3845         flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
3846
3847         /* There does not exist a bijection between 'struct flow' and datapath
3848          * flow keys with fitness ODP_FIT_TO_LITTLE.  This breaks a fundamental
3849          * assumption used throughout the facet and subfacet handling code.
3850          * Since we have to handle these misses in userspace anyway, we simply
3851          * skip facet creation, avoiding the problem altogether. */
3852         if (miss->key_fitness == ODP_FIT_TOO_LITTLE
3853             || !flow_miss_should_make_facet(miss, &xout.wc)) {
3854             handle_flow_miss_without_facet(rule, &xout, miss, ops, n_ops);
3855             return;
3856         }
3857
3858         facet = facet_create(miss, rule, &xout, stats);
3859         stats = NULL;
3860     }
3861     handle_flow_miss_with_facet(miss, facet, now, stats, ops, n_ops);
3862 }
3863
3864 static struct drop_key *
3865 drop_key_lookup(const struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
3866                 size_t key_len)
3867 {
3868     struct drop_key *drop_key;
3869
3870     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (drop_key, hmap_node, hash_bytes(key, key_len, 0),
3871                              &backer->drop_keys) {
3872         if (drop_key->key_len == key_len
3873             && !memcmp(drop_key->key, key, key_len)) {
3874             return drop_key;
3875         }
3876     }
3877     return NULL;
3878 }
3879
3880 static void
3881 drop_key_clear(struct dpif_backer *backer)
3882 {
3883     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3884     struct drop_key *drop_key, *next;
3885
3886     HMAP_FOR_EACH_SAFE (drop_key, next, hmap_node, &backer->drop_keys) {
3887         int error;
3888
3889         error = dpif_flow_del(backer->dpif, drop_key->key, drop_key->key_len,
3890                               NULL);
3891         if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3892             struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3893             odp_flow_key_format(drop_key->key, drop_key->key_len, &ds);
3894             VLOG_WARN("Failed to delete drop key (%s) (%s)", strerror(error),
3895                       ds_cstr(&ds));
3896             ds_destroy(&ds);
3897         }
3898
3899         hmap_remove(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node);
3900         free(drop_key->key);
3901         free(drop_key);
3902     }
3903 }
3904
3905 /* Given a datpath, packet, and flow metadata ('backer', 'packet', and 'key'
3906  * respectively), populates 'flow' with the result of odp_flow_key_to_flow().
3907  * Optionally, if nonnull, populates 'fitnessp' with the fitness of 'flow' as
3908  * returned by odp_flow_key_to_flow().  Also, optionally populates 'ofproto'
3909  * with the ofproto_dpif, and 'odp_in_port' with the datapath in_port, that
3910  * 'packet' ingressed.
3911  *
3912  * If 'ofproto' is nonnull, requires 'flow''s in_port to exist.  Otherwise sets
3913  * 'flow''s in_port to OFPP_NONE.
3914  *
3915  * This function does post-processing on data returned from
3916  * odp_flow_key_to_flow() to help make VLAN splinters transparent to the rest
3917  * of the upcall processing logic.  In particular, if the extracted in_port is
3918  * a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by the "real" port, sets
3919  * flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN splinter port, and pushes
3920  * a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
3921  *
3922  * Optionally, if 'initial_vals' is nonnull, sets 'initial_vals->vlan_tci'
3923  * to the VLAN TCI with which the packet was really received, that is, the
3924  * actual VLAN TCI extracted by odp_flow_key_to_flow().  (This differs from
3925  * the value returned in flow->vlan_tci only for packets received on
3926  * VLAN splinters.)  Also, if received on an IP tunnel, sets
3927  * 'initial_vals->tunnel_ip_tos' to the tunnel's IP TOS.
3928  *
3929  * Similarly, this function also includes some logic to help with tunnels.  It
3930  * may modify 'flow' as necessary to make the tunneling implementation
3931  * transparent to the upcall processing logic.
3932  *
3933  * Returns 0 if successful, ENODEV if the parsed flow has no associated ofport,
3934  * or some other positive errno if there are other problems. */
3935 static int
3936 ofproto_receive(const struct dpif_backer *backer, struct ofpbuf *packet,
3937                 const struct nlattr *key, size_t key_len,
3938                 struct flow *flow, enum odp_key_fitness *fitnessp,
3939                 struct ofproto_dpif **ofproto, uint32_t *odp_in_port,
3940                 struct initial_vals *initial_vals)
3941 {
3942     const struct ofport_dpif *port;
3943     enum odp_key_fitness fitness;
3944     int error = ENODEV;
3945
3946     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
3947     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3948         error = EINVAL;
3949         goto exit;
3950     }
3951
3952     if (initial_vals) {
3953         initial_vals->vlan_tci = flow->vlan_tci;
3954         initial_vals->tunnel_ip_tos = flow->tunnel.ip_tos;
3955     }
3956
3957     if (odp_in_port) {
3958         *odp_in_port = flow->in_port;
3959     }
3960
3961     if (tnl_port_should_receive(flow)) {
3962         const struct ofport *ofport = tnl_port_receive(flow);
3963         if (!ofport) {
3964             flow->in_port = OFPP_NONE;
3965             goto exit;
3966         }
3967         port = ofport_dpif_cast(ofport);
3968
3969         /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
3970         fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
3971
3972         /* XXX: Since the tunnel module is not scoped per backer, it's
3973          * theoretically possible that we'll receive an ofport belonging to an
3974          * entirely different datapath.  In practice, this can't happen because
3975          * no platforms has two separate datapaths which each support
3976          * tunneling. */
3977         ovs_assert(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer == backer);
3978     } else {
3979         port = odp_port_to_ofport(backer, flow->in_port);
3980         if (!port) {
3981             flow->in_port = OFPP_NONE;
3982             goto exit;
3983         }
3984
3985         flow->in_port = port->up.ofp_port;
3986         if (vsp_adjust_flow(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto), flow)) {
3987             if (packet) {
3988                 /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to
3989                  * an OpenFlow controller properly, so that it looks correct
3990                  * for sFlow, and so that flow_extract() will get the correct
3991                  * vlan_tci if it is called on 'packet'.
3992                  *
3993                  * The allocated space inside 'packet' probably also contains
3994                  * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of
3995                  * a struct dpif_upcall (see the large comment on that
3996                  * structure definition), so pushing data on 'packet' is in
3997                  * general not a good idea since it could overwrite 'key' or
3998                  * free it as a side effect.  However, it's OK in this special
3999                  * case because we know that 'packet' is inside a Netlink
4000                  * attribute: pushing 4 bytes will just overwrite the 4-byte
4001                  * "struct nlattr", which is fine since we don't need that
4002                  * header anymore. */
4003                 eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
4004             }
4005             /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
4006             fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
4007         }
4008     }
4009     error = 0;
4010
4011     if (ofproto) {
4012         *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
4013     }
4014
4015 exit:
4016     if (fitnessp) {
4017         *fitnessp = fitness;
4018     }
4019     return error;
4020 }
4021
4022 static void
4023 handle_miss_upcalls(struct dpif_backer *backer, struct dpif_upcall *upcalls,
4024                     size_t n_upcalls)
4025 {
4026     struct dpif_upcall *upcall;
4027     struct flow_miss *miss;
4028     struct flow_miss misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4029     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
4030     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
4031     struct hmap todo;
4032     int n_misses;
4033     size_t n_ops;
4034     size_t i;
4035
4036     if (!n_upcalls) {
4037         return;
4038     }
4039
4040     /* Construct the to-do list.
4041      *
4042      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
4043      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
4044      * that we can process them together. */
4045     hmap_init(&todo);
4046     n_misses = 0;
4047     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
4048         struct flow_miss *miss = &misses[n_misses];
4049         struct flow_miss *existing_miss;
4050         struct ofproto_dpif *ofproto;
4051         uint32_t odp_in_port;
4052         struct flow flow;
4053         uint32_t hash;
4054         int error;
4055
4056         error = ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key,
4057                                 upcall->key_len, &flow, &miss->key_fitness,
4058                                 &ofproto, &odp_in_port, &miss->initial_vals);
4059         if (error == ENODEV) {
4060             struct drop_key *drop_key;
4061
4062             /* Received packet on port for which we couldn't associate
4063              * an ofproto.  This can happen if a port is removed while
4064              * traffic is being received.  Print a rate-limited message
4065              * in case it happens frequently.  Install a drop flow so
4066              * that future packets of the flow are inexpensively dropped
4067              * in the kernel. */
4068             VLOG_INFO_RL(&rl, "received packet on unassociated port %"PRIu32,
4069                          flow.in_port);
4070
4071             drop_key = drop_key_lookup(backer, upcall->key, upcall->key_len);
4072             if (!drop_key) {
4073                 drop_key = xmalloc(sizeof *drop_key);
4074                 drop_key->key = xmemdup(upcall->key, upcall->key_len);
4075                 drop_key->key_len = upcall->key_len;
4076
4077                 hmap_insert(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node,
4078                             hash_bytes(drop_key->key, drop_key->key_len, 0));
4079                 dpif_flow_put(backer->dpif, DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY,
4080                               drop_key->key, drop_key->key_len, NULL, 0, NULL);
4081             }
4082             continue;
4083         }
4084         if (error) {
4085             continue;
4086         }
4087
4088         ofproto->n_missed++;
4089         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark,
4090                      &flow.tunnel, flow.in_port, &miss->flow);
4091
4092         /* Add other packets to a to-do list. */
4093         hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
4094         existing_miss = flow_miss_find(&todo, ofproto, &miss->flow, hash);
4095         if (!existing_miss) {
4096             hmap_insert(&todo, &miss->hmap_node, hash);
4097             miss->ofproto = ofproto;
4098             miss->key = upcall->key;
4099             miss->key_len = upcall->key_len;
4100             miss->upcall_type = upcall->type;
4101             miss->odp_in_port = odp_in_port;
4102             list_init(&miss->packets);
4103
4104             n_misses++;
4105         } else {
4106             miss = existing_miss;
4107         }
4108         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
4109     }
4110
4111     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
4112      * operations to batch. */
4113     n_ops = 0;
4114     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
4115         handle_flow_miss(miss, flow_miss_ops, &n_ops);
4116     }
4117     ovs_assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
4118
4119     /* Execute batch. */
4120     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
4121         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
4122     }
4123     dpif_operate(backer->dpif, dpif_ops, n_ops);
4124
4125     /* Free memory. */
4126     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
4127         if (flow_miss_ops[i].xout_garbage) {
4128             xlate_out_uninit(&flow_miss_ops[i].xout);
4129         }
4130     }
4131     hmap_destroy(&todo);
4132 }
4133
4134 static enum { SFLOW_UPCALL, MISS_UPCALL, BAD_UPCALL, FLOW_SAMPLE_UPCALL,
4135               IPFIX_UPCALL }
4136 classify_upcall(const struct dpif_upcall *upcall)
4137 {
4138     size_t userdata_len;
4139     union user_action_cookie cookie;
4140
4141     /* First look at the upcall type. */
4142     switch (upcall->type) {
4143     case DPIF_UC_ACTION:
4144         break;
4145
4146     case DPIF_UC_MISS:
4147         return MISS_UPCALL;
4148
4149     case DPIF_N_UC_TYPES:
4150     default:
4151         VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32, upcall->type);
4152         return BAD_UPCALL;
4153     }
4154
4155     /* "action" upcalls need a closer look. */
4156     if (!upcall->userdata) {
4157         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall missing cookie");
4158         return BAD_UPCALL;
4159     }
4160     userdata_len = nl_attr_get_size(upcall->userdata);
4161     if (userdata_len < sizeof cookie.type
4162         || userdata_len > sizeof cookie) {
4163         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall cookie has unexpected size %zu",
4164                      userdata_len);
4165         return BAD_UPCALL;
4166     }
4167     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4168     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), userdata_len);
4169     if (userdata_len == sizeof cookie.sflow
4170         && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
4171         return SFLOW_UPCALL;
4172     } else if (userdata_len == sizeof cookie.slow_path
4173                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH) {
4174         return MISS_UPCALL;
4175     } else if (userdata_len == sizeof cookie.flow_sample
4176                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE) {
4177         return FLOW_SAMPLE_UPCALL;
4178     } else if (userdata_len == sizeof cookie.ipfix
4179                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_IPFIX) {
4180         return IPFIX_UPCALL;
4181     } else {
4182         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie of type %"PRIu16
4183                      " and size %zu", cookie.type, userdata_len);
4184         return BAD_UPCALL;
4185     }
4186 }
4187
4188 static void
4189 handle_sflow_upcall(struct dpif_backer *backer,
4190                     const struct dpif_upcall *upcall)
4191 {
4192     struct ofproto_dpif *ofproto;
4193     union user_action_cookie cookie;
4194     struct flow flow;
4195     uint32_t odp_in_port;
4196
4197     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4198                         &flow, NULL, &ofproto, &odp_in_port, NULL)
4199         || !ofproto->sflow) {
4200         return;
4201     }
4202
4203     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4204     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.sflow);
4205     dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
4206                         odp_in_port, &cookie);
4207 }
4208
4209 static void
4210 handle_flow_sample_upcall(struct dpif_backer *backer,
4211                           const struct dpif_upcall *upcall)
4212 {
4213     struct ofproto_dpif *ofproto;
4214     union user_action_cookie cookie;
4215     struct flow flow;
4216
4217     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4218                         &flow, NULL, &ofproto, NULL, NULL)
4219         || !ofproto->ipfix) {
4220         return;
4221     }
4222
4223     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4224     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.flow_sample);
4225
4226     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
4227      * the packet using it. */
4228     dpif_ipfix_flow_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow,
4229                            cookie.flow_sample.collector_set_id,
4230                            cookie.flow_sample.probability,
4231                            cookie.flow_sample.obs_domain_id,
4232                            cookie.flow_sample.obs_point_id);
4233 }
4234
4235 static void
4236 handle_ipfix_upcall(struct dpif_backer *backer,
4237                     const struct dpif_upcall *upcall)
4238 {
4239     struct ofproto_dpif *ofproto;
4240     struct flow flow;
4241
4242     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4243                         &flow, NULL, &ofproto, NULL, NULL)
4244         || !ofproto->ipfix) {
4245         return;
4246     }
4247
4248     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
4249      * the packet using it. */
4250     dpif_ipfix_bridge_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow);
4251 }
4252
4253 static int
4254 handle_upcalls(struct dpif_backer *backer, unsigned int max_batch)
4255 {
4256     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4257     struct ofpbuf miss_bufs[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4258     uint64_t miss_buf_stubs[FLOW_MISS_MAX_BATCH][4096 / 8];
4259     int n_processed;
4260     int n_misses;
4261     int i;
4262
4263     ovs_assert(max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
4264
4265     n_misses = 0;
4266     for (n_processed = 0; n_processed < max_batch; n_processed++) {
4267         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
4268         struct ofpbuf *buf = &miss_bufs[n_misses];
4269         int error;
4270
4271         ofpbuf_use_stub(buf, miss_buf_stubs[n_misses],
4272                         sizeof miss_buf_stubs[n_misses]);
4273         error = dpif_recv(backer->dpif, upcall, buf);
4274         if (error) {
4275             ofpbuf_uninit(buf);
4276             break;
4277         }
4278
4279         switch (classify_upcall(upcall)) {
4280         case MISS_UPCALL:
4281             /* Handle it later. */
4282             n_misses++;
4283             break;
4284
4285         case SFLOW_UPCALL:
4286             handle_sflow_upcall(backer, upcall);
4287             ofpbuf_uninit(buf);
4288             break;
4289
4290         case FLOW_SAMPLE_UPCALL:
4291             handle_flow_sample_upcall(backer, upcall);
4292             ofpbuf_uninit(buf);
4293             break;
4294
4295         case IPFIX_UPCALL:
4296             handle_ipfix_upcall(backer, upcall);
4297             ofpbuf_uninit(buf);
4298             break;
4299
4300         case BAD_UPCALL:
4301             ofpbuf_uninit(buf);
4302             break;
4303         }
4304     }
4305
4306     /* Handle deferred MISS_UPCALL processing. */
4307     handle_miss_upcalls(backer, misses, n_misses);
4308     for (i = 0; i < n_misses; i++) {
4309         ofpbuf_uninit(&miss_bufs[i]);
4310     }
4311
4312     return n_processed;
4313 }
4314 \f
4315 /* Flow expiration. */
4316
4317 static int subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *);
4318 static void update_stats(struct dpif_backer *);
4319 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
4320 static void expire_subfacets(struct ofproto_dpif *, int dp_max_idle);
4321
4322 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
4323  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
4324  * importantly when they last were used, and then use that information to
4325  * expire flows that have not been used recently.
4326  *
4327  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
4328 static int
4329 expire(struct dpif_backer *backer)
4330 {
4331     struct ofproto_dpif *ofproto;
4332     int max_idle = INT32_MAX;
4333
4334     /* Periodically clear out the drop keys in an effort to keep them
4335      * relatively few. */
4336     drop_key_clear(backer);
4337
4338     /* Update stats for each flow in the backer. */
4339     update_stats(backer);
4340
4341     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4342         struct rule *rule, *next_rule;
4343         int dp_max_idle;
4344
4345         if (ofproto->backer != backer) {
4346             continue;
4347         }
4348
4349         /* Keep track of the max number of flows per ofproto_dpif. */
4350         update_max_subfacet_count(ofproto);
4351
4352         /* Expire subfacets that have been idle too long. */
4353         dp_max_idle = subfacet_max_idle(ofproto);
4354         expire_subfacets(ofproto, dp_max_idle);
4355
4356         max_idle = MIN(max_idle, dp_max_idle);
4357
4358         /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout
4359          * has passed. */
4360         LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, expirable,
4361                             &ofproto->up.expirable) {
4362             rule_expire(rule_dpif_cast(rule));
4363         }
4364
4365         /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
4366          * good time to do bond rebalancing. */
4367         if (ofproto->has_bonded_bundles) {
4368             struct ofbundle *bundle;
4369
4370             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
4371                 if (bundle->bond) {
4372                     bond_rebalance(bundle->bond, &backer->revalidate_set);
4373                 }
4374             }
4375         }
4376     }
4377
4378     return MIN(max_idle, 1000);
4379 }
4380
4381 /* Updates flow table statistics given that the datapath just reported 'stats'
4382  * as 'subfacet''s statistics. */
4383 static void
4384 update_subfacet_stats(struct subfacet *subfacet,
4385                       const struct dpif_flow_stats *stats)
4386 {
4387     struct facet *facet = subfacet->facet;
4388     struct dpif_flow_stats diff;
4389
4390     diff.tcp_flags = stats->tcp_flags;
4391     diff.used = stats->used;
4392
4393     if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
4394         diff.n_packets = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4395     } else {
4396         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
4397         diff.n_packets = 0;
4398     }
4399
4400     if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
4401         diff.n_bytes = stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
4402     } else {
4403         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
4404         diff.n_bytes = 0;
4405     }
4406
4407     subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
4408     subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
4409     subfacet_update_stats(subfacet, &diff);
4410
4411     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4412         facet_learn(facet);
4413         facet_account(facet);
4414         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4415     }
4416 }
4417
4418 /* 'key' with length 'key_len' bytes is a flow in 'dpif' that we know nothing
4419  * about, or a flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
4420 static void
4421 delete_unexpected_flow(struct ofproto_dpif *ofproto,
4422                        const struct nlattr *key, size_t key_len)
4423 {
4424     if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4425         struct ds s;
4426
4427         ds_init(&s);
4428         odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
4429         VLOG_WARN("unexpected flow on %s: %s", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
4430         ds_destroy(&s);
4431     }
4432
4433     COVERAGE_INC(facet_unexpected);
4434     dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, key, key_len, NULL);
4435 }
4436
4437 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
4438  *
4439  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
4440  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
4441  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
4442  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
4443  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
4444  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
4445  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
4446  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
4447  *
4448  * In addition, this function maintains per ofproto flow hit counts. The patch
4449  * port is not treated specially. e.g. A packet ingress from br0 patched into
4450  * br1 will increase the hit count of br0 by 1, however, does not affect
4451  * the hit or miss counts of br1.
4452  */
4453 static void
4454 update_stats(struct dpif_backer *backer)
4455 {
4456     const struct dpif_flow_stats *stats;
4457     struct dpif_flow_dump dump;
4458     const struct nlattr *key;
4459     struct ofproto_dpif *ofproto;
4460     size_t key_len;
4461
4462     dpif_flow_dump_start(&dump, backer->dpif);
4463     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len, NULL, NULL, &stats)) {
4464         struct flow flow;
4465         struct subfacet *subfacet;
4466         uint32_t key_hash;
4467
4468         if (ofproto_receive(backer, NULL, key, key_len, &flow, NULL, &ofproto,
4469                             NULL, NULL)) {
4470             continue;
4471         }
4472
4473         ofproto->total_subfacet_count += hmap_count(&ofproto->subfacets);
4474         ofproto->n_update_stats++;
4475
4476         key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4477         subfacet = subfacet_find(ofproto, key, key_len, key_hash);
4478         switch (subfacet ? subfacet->path : SF_NOT_INSTALLED) {
4479         case SF_FAST_PATH:
4480             /* Update ofproto_dpif's hit count. */
4481             if (stats->n_packets > subfacet->dp_packet_count) {
4482                 uint64_t delta = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4483                 dpif_stats_update_hit_count(ofproto, delta);
4484             }
4485
4486             update_subfacet_stats(subfacet, stats);
4487             break;
4488
4489         case SF_SLOW_PATH:
4490             /* Stats are updated per-packet. */
4491             break;
4492
4493         case SF_NOT_INSTALLED:
4494         default:
4495             delete_unexpected_flow(ofproto, key, key_len);
4496             break;
4497         }
4498         run_fast_rl();
4499     }
4500     dpif_flow_dump_done(&dump);
4501
4502     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4503         update_moving_averages(ofproto);
4504     }
4505
4506 }
4507
4508 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4509  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
4510  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
4511  * fold its statistic into its rule. */
4512 static int
4513 subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *ofproto)
4514 {
4515     /*
4516      * Idle time histogram.
4517      *
4518      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
4519      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
4520      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4521      * well.
4522      *
4523      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
4524      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4525      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
4526      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
4527      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
4528      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
4529      * discard.
4530      *
4531      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4532      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
4533      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4534      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4535      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
4536      * ofproto->up.flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
4537      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
4538      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
4539      * (though the next run will delete most of those unless they receive
4540      * additional data).
4541      *
4542      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
4543      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
4544      * uninstallable subfacets.
4545      */
4546     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4547     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4548     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4549     int total, subtotal, bucket;
4550     struct subfacet *subfacet;
4551     long long int now;
4552     int i;
4553
4554     total = hmap_count(&ofproto->subfacets);
4555     if (total <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
4556         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4557     }
4558
4559     /* Build histogram. */
4560     now = time_msec();
4561     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
4562         long long int idle = now - subfacet->used;
4563         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4564                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4565                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4566         buckets[bucket]++;
4567     }
4568
4569     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4570     subtotal = bucket = 0;
4571     do {
4572         subtotal += buckets[bucket++];
4573     } while (bucket < N_BUCKETS &&
4574              subtotal < MAX(ofproto->up.flow_eviction_threshold, total / 100));
4575
4576     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4577         struct ds s;
4578
4579         ds_init(&s);
4580         ds_put_cstr(&s, "keep");
4581         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4582             if (i == bucket) {
4583                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4584             }
4585             if (buckets[i]) {
4586                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4587             }
4588         }
4589         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
4590         ds_destroy(&s);
4591     }
4592
4593     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4594 }
4595
4596 static void
4597 expire_subfacets(struct ofproto_dpif *ofproto, int dp_max_idle)
4598 {
4599     /* Cutoff time for most flows. */
4600     long long int normal_cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
4601
4602     /* We really want to keep flows for special protocols around, so use a more
4603      * conservative cutoff. */
4604     long long int special_cutoff = time_msec() - 10000;
4605
4606     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4607     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4608     int n_batch;
4609
4610     n_batch = 0;
4611     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
4612                         &ofproto->subfacets) {
4613         long long int cutoff;
4614
4615         cutoff = (subfacet->facet->xout.slow & (SLOW_CFM | SLOW_LACP
4616                                                 | SLOW_STP)
4617                   ? special_cutoff
4618                   : normal_cutoff);
4619         if (subfacet->used < cutoff) {
4620             if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
4621                 batch[n_batch++] = subfacet;
4622                 if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
4623                     subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
4624                     n_batch = 0;
4625                 }
4626             } else {
4627                 subfacet_destroy(subfacet);
4628             }
4629         }
4630     }
4631
4632     if (n_batch > 0) {
4633         subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
4634     }
4635 }
4636
4637 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
4638  * then delete it entirely. */
4639 static void
4640 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
4641 {
4642     struct facet *facet, *next_facet;
4643     long long int now;
4644     uint8_t reason;
4645
4646     if (rule->up.pending) {
4647         /* We'll have to expire it later. */
4648         return;
4649     }
4650
4651     /* Has 'rule' expired? */
4652     now = time_msec();
4653     if (rule->up.hard_timeout
4654         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
4655         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
4656     } else if (rule->up.idle_timeout
4657                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
4658         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
4659     } else {
4660         return;
4661     }
4662
4663     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
4664
4665     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4666      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
4667     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4668         facet_remove(facet);
4669     }
4670
4671     /* Get rid of the rule. */
4672     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
4673 }
4674 \f
4675 /* Facets. */
4676
4677 /* Creates and returns a new facet based on 'miss'.
4678  *
4679  * The caller must already have determined that no facet with an identical
4680  * 'miss->flow' exists in 'miss->ofproto'.
4681  *
4682  * 'rule' and 'xout' must have been created based on 'miss'.
4683  *
4684  * 'facet'' statistics are initialized based on 'stats'.
4685  *
4686  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
4687  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
4688 static struct facet *
4689 facet_create(const struct flow_miss *miss, struct rule_dpif *rule,
4690              struct xlate_out *xout, struct dpif_flow_stats *stats)
4691 {
4692     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
4693     struct facet *facet;
4694     struct match match;
4695
4696     facet = xzalloc(sizeof *facet);
4697     facet->packet_count = facet->prev_packet_count = stats->n_packets;
4698     facet->byte_count = facet->prev_byte_count = stats->n_bytes;
4699     facet->tcp_flags = stats->tcp_flags;
4700     facet->used = stats->used;
4701     facet->flow = miss->flow;
4702     facet->initial_vals = miss->initial_vals;
4703     facet->learn_rl = time_msec() + 500;
4704     facet->rule = rule;
4705
4706     list_push_back(&facet->rule->facets, &facet->list_node);
4707     list_init(&facet->subfacets);
4708     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
4709     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
4710
4711     xlate_out_copy(&facet->xout, xout);
4712
4713     match_init(&match, &facet->flow, &facet->xout.wc);
4714     cls_rule_init(&facet->cr, &match, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
4715     classifier_insert(&ofproto->facets, &facet->cr);
4716
4717     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4718
4719     return facet;
4720 }
4721
4722 static void
4723 facet_free(struct facet *facet)
4724 {
4725     if (facet) {
4726         xlate_out_uninit(&facet->xout);
4727         free(facet);
4728     }
4729 }
4730
4731 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
4732  * 'packet', which arrived on 'in_port'. */
4733 static bool
4734 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4735                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
4736                     struct ofpbuf *packet)
4737 {
4738     struct odputil_keybuf keybuf;
4739     struct ofpbuf key;
4740     int error;
4741
4742     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4743     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
4744                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
4745
4746     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
4747                          odp_actions, actions_len, packet);
4748     return !error;
4749 }
4750
4751 /* Remove 'facet' from its ofproto and free up the associated memory:
4752  *
4753  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
4754  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
4755  *
4756  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
4757  */
4758 static void
4759 facet_remove(struct facet *facet)
4760 {
4761     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4762     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4763
4764     ovs_assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
4765
4766     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
4767     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4768         subfacet_uninstall(subfacet);
4769     }
4770
4771     /* Flush the final stats to the rule.
4772      *
4773      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
4774      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
4775      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
4776     facet_flush_stats(facet);
4777
4778     /* Now we're really all done so destroy everything. */
4779     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
4780                         &facet->subfacets) {
4781         subfacet_destroy__(subfacet);
4782     }
4783     classifier_remove(&ofproto->facets, &facet->cr);
4784     cls_rule_destroy(&facet->cr);
4785     list_remove(&facet->list_node);
4786     facet_free(facet);
4787 }
4788
4789 /* Feed information from 'facet' back into the learning table to keep it in
4790  * sync with what is actually flowing through the datapath. */
4791 static void
4792 facet_learn(struct facet *facet)
4793 {
4794     long long int now = time_msec();
4795
4796     if (!facet->xout.has_fin_timeout && now < facet->learn_rl) {
4797         return;
4798     }
4799
4800     facet->learn_rl = now + 500;
4801
4802     if (!facet->xout.has_learn
4803         && !facet->xout.has_normal
4804         && (!facet->xout.has_fin_timeout
4805             || !(facet->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST)))) {
4806         return;
4807     }
4808
4809     facet_push_stats(facet, true);
4810 }
4811
4812 static void
4813 facet_account(struct facet *facet)
4814 {
4815     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4816     const struct nlattr *a;
4817     unsigned int left;
4818     ovs_be16 vlan_tci;
4819     uint64_t n_bytes;
4820
4821     if (!facet->xout.has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
4822         return;
4823     }
4824     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
4825
4826     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
4827      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
4828      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
4829      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
4830      * hash bucket.)
4831      *
4832      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
4833      * be equally valid for our purpose. */
4834     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
4835     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left, facet->xout.odp_actions.data,
4836                              facet->xout.odp_actions.size) {
4837         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
4838         struct ofport_dpif *port;
4839
4840         switch (nl_attr_type(a)) {
4841         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
4842             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
4843             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
4844                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
4845                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
4846             }
4847             break;
4848
4849         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
4850             vlan_tci = htons(0);
4851             break;
4852
4853         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
4854             vlan = nl_attr_get(a);
4855             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
4856             break;
4857         }
4858     }
4859 }
4860
4861 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
4862  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
4863  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
4864 static bool
4865 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
4866 {
4867     if (facet) {
4868         const struct rule *rule = &facet->rule->up;
4869         const struct ofpact *ofpacts = rule->ofpacts;
4870         size_t ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
4871
4872         if (ofpacts_len > 0 &&
4873             ofpacts->type == OFPACT_CONTROLLER &&
4874             ofpact_next(ofpacts) >= ofpact_end(ofpacts, ofpacts_len)) {
4875             return true;
4876         }
4877     }
4878     return false;
4879 }
4880
4881 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
4882  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
4883  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
4884  * its packet and byte counts before this function is called. */
4885 static void
4886 facet_flush_stats(struct facet *facet)
4887 {
4888     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4889     struct subfacet *subfacet;
4890
4891     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4892         ovs_assert(!subfacet->dp_byte_count);
4893         ovs_assert(!subfacet->dp_packet_count);
4894     }
4895
4896     facet_push_stats(facet, false);
4897     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4898         facet_account(facet);
4899         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4900     }
4901
4902     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
4903         struct ofexpired expired;
4904         expired.flow = facet->flow;
4905         expired.packet_count = facet->packet_count;
4906         expired.byte_count = facet->byte_count;
4907         expired.used = facet->used;
4908         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
4909     }
4910
4911     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
4912      * reinstalled. */
4913     facet_reset_counters(facet);
4914
4915     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
4916     facet->tcp_flags = 0;
4917 }
4918
4919 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one which would be responsible for
4920  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4921  *
4922  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
4923  * instead if that is important. */
4924 static struct facet *
4925 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4926 {
4927     struct cls_rule *cr = classifier_lookup(&ofproto->facets, flow, NULL);
4928     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr) : NULL;
4929 }
4930
4931 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one capable that covers
4932  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4933  *
4934  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
4935 static struct facet *
4936 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4937 {
4938     struct facet *facet;
4939
4940     facet = facet_find(ofproto, flow);
4941     if (facet
4942         && (ofproto->backer->need_revalidate
4943             || tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
4944                                   facet->xout.tags))
4945         && !facet_revalidate(facet)) {
4946         return NULL;
4947     }
4948
4949     return facet;
4950 }
4951
4952 static bool
4953 facet_check_consistency(struct facet *facet)
4954 {
4955     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
4956
4957     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4958
4959     struct xlate_out xout;
4960     struct xlate_in xin;
4961
4962     struct rule_dpif *rule;
4963     bool ok;
4964
4965     /* Check the rule for consistency. */
4966     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, NULL);
4967     if (rule != facet->rule) {
4968         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4969             struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4970
4971             flow_format(&s, &facet->flow);
4972             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
4973                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
4974             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
4975             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
4976                           rule->up.table_id);
4977             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
4978             ds_put_cstr(&s, ")\n");
4979
4980             ds_destroy(&s);
4981         }
4982         return false;
4983     }
4984
4985     /* Check the datapath actions for consistency. */
4986     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, &facet->initial_vals, rule,
4987                   0, NULL);
4988     xlate_actions(&xin, &xout);
4989
4990     ok = ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)
4991         && facet->xout.slow == xout.slow;
4992     if (!ok && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4993         struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4994
4995         flow_format(&s, &facet->flow);
4996         ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in facet");
4997
4998         if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
4999             ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
5000             format_odp_actions(&s, facet->xout.odp_actions.data,
5001                                facet->xout.odp_actions.size);
5002             ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
5003             format_odp_actions(&s, xout.odp_actions.data,
5004                                xout.odp_actions.size);
5005             ds_put_cstr(&s, ")");
5006         }
5007
5008         if (facet->xout.slow != xout.slow) {
5009             ds_put_format(&s, " slow path incorrect. should be %d", xout.slow);
5010         }
5011
5012         ds_destroy(&s);
5013     }
5014     xlate_out_uninit(&xout);
5015
5016     return ok;
5017 }
5018
5019 /* Re-searches the classifier for 'facet':
5020  *
5021  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
5022  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
5023  *
5024  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
5025  *     where it is and recompiles its actions anyway.
5026  *
5027  *   - If any of 'facet''s subfacets correspond to a new flow according to
5028  *     ofproto_receive(), 'facet' is removed.
5029  *
5030  *   Returns true if 'facet' is still valid.  False if 'facet' was removed. */
5031 static bool
5032 facet_revalidate(struct facet *facet)
5033 {
5034     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5035     struct rule_dpif *new_rule;
5036     struct subfacet *subfacet;
5037     struct flow_wildcards wc;
5038     struct xlate_out xout;
5039     struct xlate_in xin;
5040
5041     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
5042
5043     /* Check that child subfacets still correspond to this facet.  Tunnel
5044      * configuration changes could cause a subfacet's OpenFlow in_port to
5045      * change. */
5046     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5047         struct ofproto_dpif *recv_ofproto;
5048         struct flow recv_flow;
5049         int error;
5050
5051         error = ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, subfacet->key,
5052                                 subfacet->key_len, &recv_flow, NULL,
5053                                 &recv_ofproto, NULL, NULL);
5054         if (error
5055             || recv_ofproto != ofproto
5056             || facet != facet_find(ofproto, &recv_flow)) {
5057             facet_remove(facet);
5058             return false;
5059         }
5060     }
5061
5062     flow_wildcards_init_catchall(&wc);
5063     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, &wc);
5064
5065     /* Calculate new datapath actions.
5066      *
5067      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
5068      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
5069      * around to properly compose it. */
5070     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, &facet->initial_vals, new_rule,
5071                   0, NULL);
5072     xlate_actions(&xin, &xout);
5073     flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
5074
5075     /* A facet's slow path reason should only change under dramatic
5076      * circumstances.  Rather than try to update everything, it's simpler to
5077      * remove the facet and start over.
5078      *
5079      * More importantly, if a facet's wildcards change, it will be relatively
5080      * difficult to figure out if its subfacets still belong to it, and if not
5081      * which facet they may belong to.  Again, to avoid the complexity, we
5082      * simply give up instead. */
5083     if (facet->xout.slow != xout.slow
5084         || memcmp(&facet->xout.wc, &xout.wc, sizeof xout.wc)) {
5085         facet_remove(facet);
5086         xlate_out_uninit(&xout);
5087         return false;
5088     }
5089
5090     if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
5091         LIST_FOR_EACH(subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5092             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
5093                 struct dpif_flow_stats stats;
5094
5095                 subfacet_install(subfacet, &xout.odp_actions, &stats);
5096                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5097             }
5098         }
5099
5100         facet_flush_stats(facet);
5101
5102         ofpbuf_clear(&facet->xout.odp_actions);
5103         ofpbuf_put(&facet->xout.odp_actions, xout.odp_actions.data,
5104                    xout.odp_actions.size);
5105     }
5106
5107     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
5108     facet->xout.tags = xout.tags;
5109     facet->xout.slow = xout.slow;
5110     facet->xout.has_learn = xout.has_learn;
5111     facet->xout.has_normal = xout.has_normal;
5112     facet->xout.has_fin_timeout = xout.has_fin_timeout;
5113     facet->xout.nf_output_iface = xout.nf_output_iface;
5114     facet->xout.mirrors = xout.mirrors;
5115     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
5116
5117     if (facet->rule != new_rule) {
5118         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
5119         list_remove(&facet->list_node);
5120         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
5121         facet->rule = new_rule;
5122         facet->used = new_rule->up.created;
5123         facet->prev_used = facet->used;
5124     }
5125
5126     xlate_out_uninit(&xout);
5127     return true;
5128 }
5129
5130 static void
5131 facet_reset_counters(struct facet *facet)
5132 {
5133     facet->packet_count = 0;
5134     facet->byte_count = 0;
5135     facet->prev_packet_count = 0;
5136     facet->prev_byte_count = 0;
5137     facet->accounted_bytes = 0;
5138 }
5139
5140 static void
5141 facet_push_stats(struct facet *facet, bool may_learn)
5142 {
5143     struct dpif_flow_stats stats;
5144
5145     ovs_assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
5146     ovs_assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
5147     ovs_assert(facet->used >= facet->prev_used);
5148
5149     stats.n_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
5150     stats.n_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
5151     stats.used = facet->used;
5152     stats.tcp_flags = facet->tcp_flags;
5153
5154     if (may_learn || stats.n_packets || facet->used > facet->prev_used) {
5155         struct ofproto_dpif *ofproto =
5156             ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5157
5158         struct ofport_dpif *in_port;
5159         struct xlate_in xin;
5160
5161         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
5162         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
5163         facet->prev_used = facet->used;
5164
5165         in_port = get_ofp_port(ofproto, facet->flow.in_port);
5166         if (in_port && in_port->tnl_port) {
5167             netdev_vport_inc_rx(in_port->up.netdev, &stats);
5168         }
5169
5170         rule_credit_stats(facet->rule, &stats);
5171         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow,
5172                                  facet->used);
5173         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, facet->tcp_flags);
5174         update_mirror_stats(ofproto, facet->xout.mirrors, stats.n_packets,
5175                             stats.n_bytes);
5176
5177         xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, &facet->initial_vals,
5178                       facet->rule, stats.tcp_flags, NULL);
5179         xin.resubmit_stats = &stats;
5180         xin.may_learn = may_learn;
5181         xlate_actions_for_side_effects(&xin);
5182     }
5183 }
5184
5185 static void
5186 push_all_stats__(bool run_fast)
5187 {
5188     static long long int rl = LLONG_MIN;
5189     struct ofproto_dpif *ofproto;
5190
5191     if (time_msec() < rl) {
5192         return;
5193     }
5194
5195     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5196         struct cls_cursor cursor;
5197         struct facet *facet;
5198
5199         cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
5200         CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
5201             facet_push_stats(facet, false);
5202             if (run_fast) {
5203                 run_fast_rl();
5204             }
5205         }
5206     }
5207
5208     rl = time_msec() + 100;
5209 }
5210
5211 static void
5212 push_all_stats(void)
5213 {
5214     push_all_stats__(true);
5215 }
5216
5217 static void
5218 rule_credit_stats(struct rule_dpif *rule, const struct dpif_flow_stats *stats)
5219 {
5220     rule->packet_count += stats->n_packets;
5221     rule->byte_count += stats->n_bytes;
5222     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
5223 }
5224 \f
5225 /* Subfacets. */
5226
5227 static struct subfacet *
5228 subfacet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
5229               const struct nlattr *key, size_t key_len, uint32_t key_hash)
5230 {
5231     struct subfacet *subfacet;
5232
5233     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
5234                              &ofproto->subfacets) {
5235         if (subfacet->key_len == key_len
5236             && !memcmp(key, subfacet->key, key_len)) {
5237             return subfacet;
5238         }
5239     }
5240
5241     return NULL;
5242 }
5243
5244 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
5245  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len' members in 'miss'.  Returns the
5246  * existing subfacet if there is one, otherwise creates and returns a
5247  * new subfacet. */
5248 static struct subfacet *
5249 subfacet_create(struct facet *facet, struct flow_miss *miss,
5250                 long long int now)
5251 {
5252     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5253     enum odp_key_fitness key_fitness = miss->key_fitness;
5254     const struct nlattr *key = miss->key;
5255     size_t key_len = miss->key_len;
5256     uint32_t key_hash;
5257     struct subfacet *subfacet;
5258
5259     key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
5260
5261     if (list_is_empty(&facet->subfacets)) {
5262         subfacet = &facet->one_subfacet;
5263     } else {
5264         subfacet = subfacet_find(ofproto, key, key_len, key_hash);
5265         if (subfacet) {
5266             if (subfacet->facet == facet) {
5267                 return subfacet;
5268             }
5269
5270             /* This shouldn't happen. */
5271             VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
5272             subfacet_destroy(subfacet);
5273         }
5274
5275         subfacet = xmalloc(sizeof *subfacet);
5276     }
5277
5278     hmap_insert(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
5279     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
5280     subfacet->facet = facet;
5281     subfacet->key_fitness = key_fitness;
5282     subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
5283     subfacet->key_len = key_len;
5284     subfacet->used = now;
5285     subfacet->created = now;
5286     subfacet->dp_packet_count = 0;
5287     subfacet->dp_byte_count = 0;
5288     subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5289     subfacet->odp_in_port = miss->odp_in_port;
5290
5291     ofproto->subfacet_add_count++;
5292     return subfacet;
5293 }
5294
5295 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
5296  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
5297 static void
5298 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
5299 {
5300     struct facet *facet = subfacet->facet;
5301     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5302
5303     /* Update ofproto stats before uninstall the subfacet. */
5304     ofproto->subfacet_del_count++;
5305     ofproto->total_subfacet_life_span += (time_msec() - subfacet->created);
5306
5307     subfacet_uninstall(subfacet);
5308     hmap_remove(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node);
5309     list_remove(&subfacet->list_node);
5310     free(subfacet->key);
5311     if (subfacet != &facet->one_subfacet) {
5312         free(subfacet);
5313     }
5314 }
5315
5316 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
5317  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
5318 static void
5319 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
5320 {
5321     struct facet *facet = subfacet->facet;
5322
5323     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
5324         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
5325         facet_remove(facet);
5326     } else {
5327         subfacet_destroy__(subfacet);
5328     }
5329 }
5330
5331 static void
5332 subfacet_destroy_batch(struct ofproto_dpif *ofproto,
5333                        struct subfacet **subfacets, int n)
5334 {
5335     struct dpif_op ops[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5336     struct dpif_op *opsp[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5337     struct dpif_flow_stats stats[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5338     int i;
5339
5340     for (i = 0; i < n; i++) {
5341         ops[i].type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
5342         ops[i].u.flow_del.key = subfacets[i]->key;
5343         ops[i].u.flow_del.key_len = subfacets[i]->key_len;
5344         ops[i].u.flow_del.stats = &stats[i];
5345         opsp[i] = &ops[i];
5346     }
5347
5348     dpif_operate(ofproto->backer->dpif, opsp, n);
5349     for (i = 0; i < n; i++) {
5350         subfacet_reset_dp_stats(subfacets[i], &stats[i]);
5351         subfacets[i]->path = SF_NOT_INSTALLED;
5352         subfacet_destroy(subfacets[i]);
5353         run_fast_rl();
5354     }
5355 }
5356
5357 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
5358  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
5359  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
5360  * since 'subfacet' was last updated.
5361  *
5362  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5363 static int
5364 subfacet_install(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *odp_actions,
5365                  struct dpif_flow_stats *stats)
5366 {
5367     struct facet *facet = subfacet->facet;
5368     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5369     enum subfacet_path path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
5370     const struct nlattr *actions = odp_actions->data;
5371     size_t actions_len = odp_actions->size;
5372
5373     uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
5374     enum dpif_flow_put_flags flags;
5375     int ret;
5376
5377     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
5378     if (stats) {
5379         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
5380     }
5381
5382     if (path == SF_SLOW_PATH) {
5383         compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
5384                           slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
5385                           &actions, &actions_len);
5386     }
5387
5388     ret = dpif_flow_put(ofproto->backer->dpif, flags, subfacet->key,
5389                         subfacet->key_len, actions, actions_len, stats);
5390
5391     if (stats) {
5392         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
5393     }
5394
5395     if (!ret) {
5396         subfacet->path = path;
5397     }
5398     return ret;
5399 }
5400
5401 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
5402 static void
5403 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
5404 {
5405     if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
5406         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
5407         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5408         struct dpif_flow_stats stats;
5409         int error;
5410
5411         error = dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, subfacet->key,
5412                               subfacet->key_len, &stats);
5413         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
5414         if (!error) {
5415             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5416         }
5417         subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5418     } else {
5419         ovs_assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
5420         ovs_assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
5421     }
5422 }
5423
5424 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
5425  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
5426  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
5427  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
5428  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
5429 static void
5430 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
5431                         struct dpif_flow_stats *stats)
5432 {
5433     if (stats
5434         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
5435         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
5436         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
5437         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
5438     }
5439
5440     subfacet->dp_packet_count = 0;
5441     subfacet->dp_byte_count = 0;
5442 }
5443
5444 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
5445  *
5446  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
5447  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
5448  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
5449  * that have been cleared out of the datapath. */
5450 static void
5451 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
5452                       const struct dpif_flow_stats *stats)
5453 {
5454     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
5455         struct facet *facet = subfacet->facet;
5456
5457         subfacet->used = MAX(subfacet->used, stats->used);
5458         facet->used = MAX(facet->used, stats->used);
5459         facet->packet_count += stats->n_packets;
5460         facet->byte_count += stats->n_bytes;
5461         facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
5462     }
5463 }
5464 \f
5465 /* Rules. */
5466
5467 /* Lookup 'flow' in 'ofproto''s classifier.  If 'wc' is non-null, sets
5468  * the fields that were relevant as part of the lookup. */
5469 static struct rule_dpif *
5470 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5471                  struct flow_wildcards *wc)
5472 {
5473     struct rule_dpif *rule;
5474
5475     rule = rule_dpif_lookup__(ofproto, flow, wc, 0);
5476     if (rule) {
5477         return rule;
5478     }
5479
5480     return rule_dpif_miss_rule(ofproto, flow);
5481 }
5482
5483 static struct rule_dpif *
5484 rule_dpif_lookup__(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5485                    struct flow_wildcards *wc, uint8_t table_id)
5486 {
5487     struct cls_rule *cls_rule;
5488     struct classifier *cls;
5489     bool frag;
5490
5491     if (table_id >= N_TABLES) {
5492         return NULL;
5493     }
5494
5495     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
5496     frag = (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) != 0;
5497     if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
5498         /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
5499         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
5500         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
5501         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
5502         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow, wc);
5503     } else if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_DROP) {
5504         cls_rule = &ofproto->drop_frags_rule->up.cr;
5505         if (wc) {
5506             flow_wildcards_init_exact(wc);
5507         }
5508     } else {
5509         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow, wc);
5510     }
5511     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
5512 }
5513
5514 static struct rule_dpif *
5515 rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
5516 {
5517     struct ofport_dpif *port;
5518
5519     port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
5520     if (!port) {
5521         VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16, flow->in_port);
5522         return ofproto->miss_rule;
5523     }
5524
5525     if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN) {
5526         return ofproto->no_packet_in_rule;
5527     }
5528     return ofproto->miss_rule;
5529 }
5530
5531 static void
5532 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
5533 {
5534     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5535
5536     rule_invalidate(rule);
5537     if (clogged) {
5538         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
5539         c->op = rule->up.pending;
5540         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
5541     } else {
5542         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
5543     }
5544 }
5545
5546 static struct rule *
5547 rule_alloc(void)
5548 {
5549     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
5550     return &rule->up;
5551 }
5552
5553 static void
5554 rule_dealloc(struct rule *rule_)
5555 {
5556     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5557     free(rule);
5558 }
5559
5560 static enum ofperr
5561 rule_construct(struct rule *rule_)
5562 {
5563     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5564     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5565     struct rule_dpif *victim;
5566     uint8_t table_id;
5567
5568     rule->packet_count = 0;
5569     rule->byte_count = 0;
5570
5571     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
5572     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
5573         struct facet *facet;
5574
5575         rule->facets = victim->facets;
5576         list_moved(&rule->facets);
5577         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5578             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
5579              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
5580              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
5581              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
5582              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
5583              * seem worth it. */
5584             facet_reset_counters(facet);
5585             facet->rule = rule;
5586         }
5587     } else {
5588         /* Must avoid list_moved() in this case. */
5589         list_init(&rule->facets);
5590     }
5591
5592     table_id = rule->up.table_id;
5593     if (victim) {
5594         rule->tag = victim->tag;
5595     } else if (table_id == 0) {
5596         rule->tag = 0;
5597     } else {
5598         struct flow flow;
5599
5600         miniflow_expand(&rule->up.cr.match.flow, &flow);
5601         rule->tag = rule_calculate_tag(&flow, &rule->up.cr.match.mask,
5602                                        ofproto->tables[table_id].basis);
5603     }
5604
5605     complete_operation(rule);
5606     return 0;
5607 }
5608
5609 static void
5610 rule_destruct(struct rule *rule_)
5611 {
5612     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5613     struct facet *facet, *next_facet;
5614
5615     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
5616         facet_revalidate(facet);
5617     }
5618
5619     complete_operation(rule);
5620 }
5621
5622 static void
5623 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
5624 {
5625     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5626
5627     /* push_all_stats() can handle flow misses which, when using the learn
5628      * action, can cause rules to be added and deleted.  This can corrupt our
5629      * caller's datastructures which assume that rule_get_stats() doesn't have
5630      * an impact on the flow table. To be safe, we disable miss handling. */
5631     push_all_stats__(false);
5632
5633     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
5634      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
5635     *packets = rule->packet_count;
5636     *bytes = rule->byte_count;
5637 }
5638
5639 static void
5640 rule_dpif_execute(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow,
5641                   struct ofpbuf *packet)
5642 {
5643     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5644     struct initial_vals initial_vals;
5645     struct dpif_flow_stats stats;
5646     struct xlate_out xout;
5647     struct xlate_in xin;
5648
5649     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5650     rule_credit_stats(rule, &stats);
5651
5652     initial_vals.vlan_tci = flow->vlan_tci;
5653     initial_vals.tunnel_ip_tos = flow->tunnel.ip_tos;
5654     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, &initial_vals, rule, stats.tcp_flags,
5655                   packet);
5656     xin.resubmit_stats = &stats;
5657     xlate_actions(&xin, &xout);
5658
5659     execute_odp_actions(ofproto, flow, xout.odp_actions.data,
5660                         xout.odp_actions.size, packet);
5661
5662     xlate_out_uninit(&xout);
5663 }
5664
5665 static enum ofperr
5666 rule_execute(struct rule *rule, const struct flow *flow,
5667              struct ofpbuf *packet)
5668 {
5669     rule_dpif_execute(rule_dpif_cast(rule), flow, packet);
5670     ofpbuf_delete(packet);
5671     return 0;
5672 }
5673
5674 static void
5675 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
5676 {
5677     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5678
5679     complete_operation(rule);
5680 }
5681 \f
5682 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
5683  * May modify 'packet'.
5684  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5685 static int
5686 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
5687 {
5688     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
5689     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5690     struct ofpbuf key, odp_actions;
5691     struct odputil_keybuf keybuf;
5692     uint32_t odp_port;
5693     struct flow flow;
5694     int error;
5695
5696     flow_extract(packet, 0, 0, NULL, OFPP_LOCAL, &flow);
5697     if (netdev_vport_is_patch(ofport->up.netdev)) {
5698         struct ofproto_dpif *peer_ofproto;
5699         struct dpif_flow_stats stats;
5700         struct ofport_dpif *peer;
5701         struct rule_dpif *rule;
5702
5703         peer = ofport_get_peer(ofport);
5704         if (!peer) {
5705             return ENODEV;
5706         }
5707
5708         dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5709         netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, &stats);
5710         netdev_vport_inc_rx(peer->up.netdev, &stats);
5711
5712         flow.in_port = peer->up.ofp_port;
5713         peer_ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
5714         rule = rule_dpif_lookup(peer_ofproto, &flow, NULL);
5715         rule_dpif_execute(rule, &flow, packet);
5716
5717         return 0;
5718     }
5719
5720     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5721
5722     if (ofport->tnl_port) {
5723         struct flow_wildcards wc;
5724         struct dpif_flow_stats stats;
5725
5726         odp_port = tnl_port_send(ofport->tnl_port, &flow, &wc);
5727         if (odp_port == OVSP_NONE) {
5728             return ENODEV;
5729         }
5730
5731         dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5732         netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, &stats);
5733         odp_put_tunnel_action(&flow.tunnel, &odp_actions);
5734         odp_put_skb_mark_action(flow.skb_mark, &odp_actions);
5735     } else {
5736         odp_port = vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, ofport->odp_port,
5737                                           flow.vlan_tci);
5738         if (odp_port != ofport->odp_port) {
5739             eth_pop_vlan(packet);
5740             flow.vlan_tci = htons(0);
5741         }
5742     }
5743
5744     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5745     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow,
5746                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow.in_port));
5747
5748     compose_sflow_action(ofproto, &odp_actions, &flow, odp_port);
5749     compose_ipfix_action(ofproto, &odp_actions, &flow);
5750
5751     nl_msg_put_u32(&odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, odp_port);
5752     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif,
5753                          key.data, key.size,
5754                          odp_actions.data, odp_actions.size,
5755                          packet);
5756     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
5757
5758     if (error) {
5759         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %"PRIu32" (%s)",
5760                      ofproto->up.name, odp_port, strerror(error));
5761     }
5762     ofproto_update_local_port_stats(ofport->up.ofproto, packet->size, 0);
5763     return error;
5764 }
5765 \f
5766 /* OpenFlow to datapath action translation. */
5767
5768 static bool may_receive(const struct ofport_dpif *, struct xlate_ctx *);
5769 static void do_xlate_actions(const struct ofpact *, size_t ofpacts_len,
5770                              struct xlate_ctx *);
5771 static void xlate_normal(struct xlate_ctx *);
5772
5773 /* Composes an ODP action for a "slow path" action for 'flow' within 'ofproto'.
5774  * The action will state 'slow' as the reason that the action is in the slow
5775  * path.  (This is purely informational: it allows a human viewing "ovs-dpctl
5776  * dump-flows" output to see why a flow is in the slow path.)
5777  *
5778  * The 'stub_size' bytes in 'stub' will be used to store the action.
5779  * 'stub_size' must be large enough for the action.
5780  *
5781  * The action and its size will be stored in '*actionsp' and '*actions_lenp',
5782  * respectively. */
5783 static void
5784 compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5785                   enum slow_path_reason slow,
5786                   uint64_t *stub, size_t stub_size,
5787                   const struct nlattr **actionsp, size_t *actions_lenp)
5788 {
5789     union user_action_cookie cookie;
5790     struct ofpbuf buf;
5791
5792     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH;
5793     cookie.slow_path.unused = 0;
5794     cookie.slow_path.reason = slow;
5795
5796     ofpbuf_use_stack(&buf, stub, stub_size);
5797     if (slow & (SLOW_CFM | SLOW_LACP | SLOW_STP)) {
5798         uint32_t pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif, UINT32_MAX);
5799         odp_put_userspace_action(pid, &cookie, sizeof cookie.slow_path, &buf);
5800     } else {
5801         put_userspace_action(ofproto, &buf, flow, &cookie,
5802                              sizeof cookie.slow_path);
5803     }
5804     *actionsp = buf.data;
5805     *actions_lenp = buf.size;
5806 }
5807
5808 static size_t
5809 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5810                      struct ofpbuf *odp_actions,
5811                      const struct flow *flow,
5812                      const union user_action_cookie *cookie,
5813                      const size_t cookie_size)
5814 {
5815     uint32_t pid;
5816
5817     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5818                             ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
5819
5820     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, cookie_size, odp_actions);
5821 }
5822
5823 /* Compose SAMPLE action for sFlow or IPFIX.  The given probability is
5824  * the number of packets out of UINT32_MAX to sample.  The given
5825  * cookie is passed back in the callback for each sampled packet.
5826  */
5827 static size_t
5828 compose_sample_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5829                       struct ofpbuf *odp_actions,
5830                       const struct flow *flow,
5831                       const uint32_t probability,
5832                       const union user_action_cookie *cookie,
5833                       const size_t cookie_size)
5834 {
5835     size_t sample_offset, actions_offset;
5836     int cookie_offset;
5837
5838     sample_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE);
5839
5840     nl_msg_put_u32(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY, probability);
5841
5842     actions_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS);
5843     cookie_offset = put_userspace_action(ofproto, odp_actions, flow, cookie,
5844                                          cookie_size);
5845
5846     nl_msg_end_nested(odp_actions, actions_offset);
5847     nl_msg_end_nested(odp_actions, sample_offset);
5848     return cookie_offset;
5849 }
5850
5851 static void
5852 compose_sflow_cookie(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5853                      ovs_be16 vlan_tci, uint32_t odp_port,
5854                      unsigned int n_outputs, union user_action_cookie *cookie)
5855 {
5856     int ifindex;
5857
5858     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_SFLOW;
5859     cookie->sflow.vlan_tci = vlan_tci;
5860
5861     /* See http://www.sflow.org/sflow_version_5.txt (search for "Input/output
5862      * port information") for the interpretation of cookie->output. */
5863     switch (n_outputs) {
5864     case 0:
5865         /* 0x40000000 | 256 means "packet dropped for unknown reason". */
5866         cookie->sflow.output = 0x40000000 | 256;
5867         break;
5868
5869     case 1:
5870         ifindex = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ofproto->sflow, odp_port);
5871         if (ifindex) {
5872             cookie->sflow.output = ifindex;
5873             break;
5874         }
5875         /* Fall through. */
5876     default:
5877         /* 0x80000000 means "multiple output ports. */
5878         cookie->sflow.output = 0x80000000 | n_outputs;
5879         break;
5880     }
5881 }
5882
5883 /* Compose SAMPLE action for sFlow bridge sampling. */
5884 static size_t
5885 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5886                      struct ofpbuf *odp_actions,
5887                      const struct flow *flow,
5888                      uint32_t odp_port)
5889 {
5890     uint32_t probability;
5891     union user_action_cookie cookie;
5892
5893     if (!ofproto->sflow || flow->in_port == OFPP_NONE) {
5894         return 0;
5895     }
5896
5897     probability = dpif_sflow_get_probability(ofproto->sflow);
5898     compose_sflow_cookie(ofproto, htons(0), odp_port,
5899                          odp_port == OVSP_NONE ? 0 : 1, &cookie);
5900
5901     return compose_sample_action(ofproto, odp_actions, flow,  probability,
5902                                  &cookie, sizeof cookie.sflow);
5903 }
5904
5905 static void
5906 compose_flow_sample_cookie(uint16_t probability, uint32_t collector_set_id,
5907                            uint32_t obs_domain_id, uint32_t obs_point_id,
5908                            union user_action_cookie *cookie)
5909 {
5910     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE;
5911     cookie->flow_sample.probability = probability;
5912     cookie->flow_sample.collector_set_id = collector_set_id;
5913     cookie->flow_sample.obs_domain_id = obs_domain_id;
5914     cookie->flow_sample.obs_point_id = obs_point_id;
5915 }
5916
5917 static void
5918 compose_ipfix_cookie(union user_action_cookie *cookie)
5919 {
5920     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_IPFIX;
5921 }
5922
5923 /* Compose SAMPLE action for IPFIX bridge sampling. */
5924 static void
5925 compose_ipfix_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5926                      struct ofpbuf *odp_actions,
5927                      const struct flow *flow)
5928 {
5929     uint32_t probability;
5930     union user_action_cookie cookie;
5931
5932     if (!ofproto->ipfix || flow->in_port == OFPP_NONE) {
5933         return;
5934     }
5935
5936     probability = dpif_ipfix_get_bridge_exporter_probability(ofproto->ipfix);
5937     compose_ipfix_cookie(&cookie);
5938
5939     compose_sample_action(ofproto, odp_actions, flow,  probability,
5940                           &cookie, sizeof cookie.ipfix);
5941 }
5942
5943 /* SAMPLE action for sFlow must be first action in any given list of
5944  * actions.  At this point we do not have all information required to
5945  * build it. So try to build sample action as complete as possible. */
5946 static void
5947 add_sflow_action(struct xlate_ctx *ctx)
5948 {
5949     ctx->user_cookie_offset = compose_sflow_action(ctx->ofproto,
5950                                                    &ctx->xout->odp_actions,
5951                                                    &ctx->xin->flow, OVSP_NONE);
5952     ctx->sflow_odp_port = 0;
5953     ctx->sflow_n_outputs = 0;
5954 }
5955
5956 /* SAMPLE action for IPFIX must be 1st or 2nd action in any given list
5957  * of actions, eventually after the SAMPLE action for sFlow. */
5958 static void
5959 add_ipfix_action(struct xlate_ctx *ctx)
5960 {
5961     compose_ipfix_action(ctx->ofproto, &ctx->xout->odp_actions,
5962                          &ctx->xin->flow);
5963 }
5964
5965 /* Fix SAMPLE action according to data collected while composing ODP actions.
5966  * We need to fix SAMPLE actions OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS attribute, i.e. nested
5967  * USERSPACE action's user-cookie which is required for sflow. */
5968 static void
5969 fix_sflow_action(struct xlate_ctx *ctx)
5970 {
5971     const struct flow *base = &ctx->base_flow;
5972     union user_action_cookie *cookie;
5973
5974     if (!ctx->user_cookie_offset) {
5975         return;
5976     }
5977
5978     cookie = ofpbuf_at(&ctx->xout->odp_actions, ctx->user_cookie_offset,
5979                        sizeof cookie->sflow);
5980     ovs_assert(cookie->type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW);
5981
5982     compose_sflow_cookie(ctx->ofproto, base->vlan_tci,
5983                          ctx->sflow_odp_port, ctx->sflow_n_outputs, cookie);
5984 }
5985
5986 static void
5987 compose_output_action__(struct xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port,
5988                         bool check_stp)
5989 {
5990     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
5991     ovs_be16 flow_vlan_tci;
5992     uint32_t flow_skb_mark;
5993     uint8_t flow_nw_tos;
5994     struct priority_to_dscp *pdscp;
5995     uint32_t out_port, odp_port;
5996
5997     /* If 'struct flow' gets additional metadata, we'll need to zero it out
5998      * before traversing a patch port. */
5999     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 20);
6000
6001     if (!ofport) {
6002         xlate_report(ctx, "Nonexistent output port");
6003         return;
6004     } else if (ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FWD) {
6005         xlate_report(ctx, "OFPPC_NO_FWD set, skipping output");
6006         return;
6007     } else if (check_stp && !stp_forward_in_state(ofport->stp_state)) {
6008         xlate_report(ctx, "STP not in forwarding state, skipping output");
6009         return;
6010     }
6011
6012     if (netdev_vport_is_patch(ofport->up.netdev)) {
6013         struct ofport_dpif *peer = ofport_get_peer(ofport);
6014         struct flow old_flow = ctx->xin->flow;
6015         const struct ofproto_dpif *peer_ofproto;
6016         enum slow_path_reason special;
6017         struct ofport_dpif *in_port;
6018
6019         if (!peer) {
6020             xlate_report(ctx, "Nonexistent patch port peer");
6021             return;
6022         }
6023
6024         peer_ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
6025         if (peer_ofproto->backer != ctx->ofproto->backer) {
6026             xlate_report(ctx, "Patch port peer on a different datapath");
6027             return;
6028         }
6029
6030         ctx->ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
6031         ctx->xin->flow.in_port = peer->up.ofp_port;
6032         ctx->xin->flow.metadata = htonll(0);
6033         memset(&ctx->xin->flow.tunnel, 0, sizeof ctx->xin->flow.tunnel);
6034         memset(ctx->xin->flow.regs, 0, sizeof ctx->xin->flow.regs);
6035
6036         in_port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->xin->flow.in_port);
6037         special = process_special(ctx->ofproto, &ctx->xin->flow, in_port,
6038                                   ctx->xin->packet);
6039         if (special) {
6040             ctx->xout->slow = special;
6041         } else if (!in_port || may_receive(in_port, ctx)) {
6042             if (!in_port || stp_forward_in_state(in_port->stp_state)) {
6043                 xlate_table_action(ctx, ctx->xin->flow.in_port, 0, true);
6044             } else {
6045                 /* Forwarding is disabled by STP.  Let OFPP_NORMAL and the
6046                  * learning action look at the packet, then drop it. */
6047                 struct flow old_base_flow = ctx->base_flow;
6048                 size_t old_size = ctx->xout->odp_actions.size;
6049                 xlate_table_action(ctx, ctx->xin->flow.in_port, 0, true);
6050                 ctx->base_flow = old_base_flow;
6051                 ctx->xout->odp_actions.size = old_size;
6052             }
6053         }
6054
6055         ctx->xin->flow = old_flow;
6056         ctx->ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
6057
6058         if (ctx->xin->resubmit_stats) {
6059             netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, ctx->xin->resubmit_stats);
6060             netdev_vport_inc_rx(peer->up.netdev, ctx->xin->resubmit_stats);
6061         }
6062
6063         return;
6064     }
6065
6066     flow_vlan_tci = ctx->xin->flow.vlan_tci;
6067     flow_skb_mark = ctx->xin->flow.skb_mark;
6068     flow_nw_tos = ctx->xin->flow.nw_tos;
6069
6070     pdscp = get_priority(ofport, ctx->xin->flow.skb_priority);
6071     if (pdscp) {
6072         ctx->xin->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
6073         ctx->xin->flow.nw_tos |= pdscp->dscp;
6074     }
6075
6076     if (ofport->tnl_port) {
6077          /* Save tunnel metadata so that changes made due to
6078           * the Logical (tunnel) Port are not visible for any further
6079           * matches, while explicit set actions on tunnel metadata are.
6080           */
6081         struct flow_tnl flow_tnl = ctx->xin->flow.tunnel;
6082         odp_port = tnl_port_send(ofport->tnl_port, &ctx->xin->flow,
6083                                  &ctx->xout->wc);
6084         if (odp_port == OVSP_NONE) {
6085             xlate_report(ctx, "Tunneling decided against output");
6086             goto out; /* restore flow_nw_tos */
6087         }
6088
6089         if (ctx->xin->resubmit_stats) {
6090             netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, ctx->xin->resubmit_stats);
6091         }
6092         out_port = odp_port;
6093         commit_odp_tunnel_action(&ctx->xin->flow, &ctx->base_flow,
6094                                  &ctx->xout->odp_actions);
6095         ctx->xin->flow.tunnel = flow_tnl; /* Restore tunnel metadata */
6096     } else {
6097         uint16_t vlandev_port;
6098         odp_port = ofport->odp_port;
6099         vlandev_port = vsp_realdev_to_vlandev(ctx->ofproto, ofp_port,
6100                                               ctx->xin->flow.vlan_tci);
6101         if (vlandev_port == ofp_port) {
6102             out_port = odp_port;
6103         } else {
6104             out_port = ofp_port_to_odp_port(ctx->ofproto, vlandev_port);
6105             ctx->xin->flow.vlan_tci = htons(0);
6106         }
6107         ctx->xin->flow.skb_mark &= ~IPSEC_MARK;
6108     }
6109     commit_odp_actions(&ctx->xin->flow, &ctx->base_flow,
6110                        &ctx->xout->odp_actions);
6111     nl_msg_put_u32(&ctx->xout->odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, out_port);
6112
6113     ctx->sflow_odp_port = odp_port;
6114     ctx->sflow_n_outputs++;
6115     ctx->xout->nf_output_iface = ofp_port;
6116
6117     /* Restore flow */
6118     ctx->xin->flow.vlan_tci = flow_vlan_tci;
6119     ctx->xin->flow.skb_mark = flow_skb_mark;
6120  out:
6121     ctx->xin->flow.nw_tos = flow_nw_tos;
6122 }
6123
6124 static void
6125 compose_output_action(struct xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port)
6126 {
6127     compose_output_action__(ctx, ofp_port, true);
6128 }
6129
6130 static void
6131 tag_the_flow(struct xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
6132 {
6133     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
6134     uint8_t table_id = ctx->table_id;
6135
6136     if (table_id > 0 && table_id < N_TABLES) {
6137         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
6138         if (table->other_table) {
6139             ctx->xout->tags |= (rule && rule->tag
6140                                 ? rule->tag
6141                                 : rule_calculate_tag(&ctx->xin->flow,
6142                                                      &table->other_table->mask,
6143                                                      table->basis));
6144         }
6145     }
6146 }
6147
6148 /* Common rule processing in one place to avoid duplicating code. */
6149 static struct rule_dpif *
6150 ctx_rule_hooks(struct xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule,
6151                bool may_packet_in)
6152 {
6153     if (ctx->xin->resubmit_hook) {
6154         ctx->xin->resubmit_hook(ctx, rule);
6155     }
6156     if (rule == NULL && may_packet_in) {
6157         /* XXX
6158          * check if table configuration flags
6159          * OFPTC_TABLE_MISS_CONTROLLER, default.
6160          * OFPTC_TABLE_MISS_CONTINUE,
6161          * OFPTC_TABLE_MISS_DROP
6162          * When OF1.0, OFPTC_TABLE_MISS_CONTINUE is used. What to do?
6163          */
6164         rule = rule_dpif_miss_rule(ctx->ofproto, &ctx->xin->flow);
6165     }
6166     if (rule && ctx->xin->resubmit_stats) {
6167         rule_credit_stats(rule, ctx->xin->resubmit_stats);
6168     }
6169     return rule;
6170 }
6171
6172 static void
6173 xlate_table_action(struct xlate_ctx *ctx,
6174                    uint16_t in_port, uint8_t table_id, bool may_packet_in)
6175 {
6176     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
6177         struct rule_dpif *rule;
6178         uint16_t old_in_port = ctx->xin->flow.in_port;
6179         uint8_t old_table_id = ctx->table_id;
6180
6181         ctx->table_id = table_id;
6182
6183         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port. */
6184         ctx->xin->flow.in_port = in_port;
6185         rule = rule_dpif_lookup__(ctx->ofproto, &ctx->xin->flow,
6186                                   &ctx->xout->wc, table_id);
6187
6188         tag_the_flow(ctx, rule);
6189
6190         /* Restore the original input port.  Otherwise OFPP_NORMAL and
6191          * OFPP_IN_PORT will have surprising behavior. */
6192         ctx->xin->flow.in_port = old_in_port;
6193
6194         rule = ctx_rule_hooks(ctx, rule, may_packet_in);
6195
6196         if (rule) {
6197             struct rule_dpif *old_rule = ctx->rule;
6198
6199             ctx->recurse++;
6200             ctx->rule = rule;
6201             do_xlate_actions(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, ctx);
6202             ctx->rule = old_rule;
6203             ctx->recurse--;
6204         }
6205
6206         ctx->table_id = old_table_id;
6207     } else {
6208         static struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
6209
6210         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "resubmit actions recursed over %d times",
6211                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
6212         ctx->max_resubmit_trigger = true;
6213     }
6214 }
6215
6216 static void
6217 xlate_ofpact_resubmit(struct xlate_ctx *ctx,
6218                       const struct ofpact_resubmit *resubmit)
6219 {
6220     uint16_t in_port;
6221     uint8_t table_id;
6222
6223     in_port = resubmit->in_port;
6224     if (in_port == OFPP_IN_PORT) {
6225         in_port = ctx->xin->flow.in_port;
6226     }
6227
6228     table_id = resubmit->table_id;
6229     if (table_id == 255) {
6230         table_id = ctx->table_id;
6231     }
6232
6233     xlate_table_action(ctx, in_port, table_id, false);
6234 }
6235
6236 static void
6237 flood_packets(struct xlate_ctx *ctx, bool all)
6238 {
6239     struct ofport_dpif *ofport;
6240
6241     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ctx->ofproto->up.ports) {
6242         uint16_t ofp_port = ofport->up.ofp_port;
6243
6244         if (ofp_port == ctx->xin->flow.in_port) {
6245             continue;
6246         }
6247
6248         if (all) {
6249             compose_output_action__(ctx, ofp_port, false);
6250         } else if (!(ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD)) {
6251             compose_output_action(ctx, ofp_port);
6252         }
6253     }
6254
6255     ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
6256 }
6257
6258 static void
6259 execute_controller_action(struct xlate_ctx *ctx, int len,
6260                           enum ofp_packet_in_reason reason,
6261                           uint16_t controller_id)
6262 {
6263     struct ofputil_packet_in pin;
6264     struct ofpbuf *packet;
6265
6266     ovs_assert(!ctx->xout->slow || ctx->xout->slow == SLOW_CONTROLLER);
6267     ctx->xout->slow = SLOW_CONTROLLER;
6268     if (!ctx->xin->packet) {
6269         return;
6270     }
6271
6272     packet = ofpbuf_clone(ctx->xin->packet);
6273
6274     if (packet->l2 && packet->l3) {
6275         struct eth_header *eh;
6276         uint16_t mpls_depth;
6277
6278         eth_pop_vlan(packet);
6279         eh = packet->l2;
6280
6281         memcpy(eh->eth_src, ctx->xin->flow.dl_src, sizeof eh->eth_src);
6282         memcpy(eh->eth_dst, ctx->xin->flow.dl_dst, sizeof eh->eth_dst);
6283
6284         if (ctx->xin->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
6285             eth_push_vlan(packet, ctx->xin->flow.vlan_tci);
6286         }
6287
6288         mpls_depth = eth_mpls_depth(packet);
6289
6290         if (mpls_depth < ctx->xin->flow.mpls_depth) {
6291             push_mpls(packet, ctx->xin->flow.dl_type, ctx->xin->flow.mpls_lse);
6292         } else if (mpls_depth > ctx->xin->flow.mpls_depth) {
6293             pop_mpls(packet, ctx->xin->flow.dl_type);
6294         } else if (mpls_depth) {
6295             set_mpls_lse(packet, ctx->xin->flow.mpls_lse);
6296         }
6297
6298         if (packet->l4) {
6299             if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6300                 packet_set_ipv4(packet, ctx->xin->flow.nw_src,
6301                                 ctx->xin->flow.nw_dst, ctx->xin->flow.nw_tos,
6302                                 ctx->xin->flow.nw_ttl);
6303             }
6304
6305             if (packet->l7) {
6306                 if (ctx->xin->flow.nw_proto == IPPROTO_TCP) {
6307                     packet_set_tcp_port(packet, ctx->xin->flow.tp_src,
6308                                         ctx->xin->flow.tp_dst);
6309                 } else if (ctx->xin->flow.nw_proto == IPPROTO_UDP) {
6310                     packet_set_udp_port(packet, ctx->xin->flow.tp_src,
6311                                         ctx->xin->flow.tp_dst);
6312                 }
6313             }
6314         }
6315     }
6316
6317     pin.packet = packet->data;
6318     pin.packet_len = packet->size;
6319     pin.reason = reason;
6320     pin.controller_id = controller_id;
6321     pin.table_id = ctx->table_id;
6322     pin.cookie = ctx->rule ? ctx->rule->up.flow_cookie : 0;
6323
6324     pin.send_len = len;
6325     flow_get_metadata(&ctx->xin->flow, &pin.fmd);
6326
6327     connmgr_send_packet_in(ctx->ofproto->up.connmgr, &pin);
6328     ofpbuf_delete(packet);
6329 }
6330
6331 static void
6332 execute_mpls_push_action(struct xlate_ctx *ctx, ovs_be16 eth_type)
6333 {
6334     ovs_assert(eth_type_mpls(eth_type));
6335
6336     memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6337                sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6338     memset(&ctx->xout->wc.masks.mpls_lse, 0xff,
6339                sizeof ctx->xout->wc.masks.mpls_lse);
6340     memset(&ctx->xout->wc.masks.mpls_depth, 0xff,
6341                sizeof ctx->xout->wc.masks.mpls_depth);
6342
6343     if (ctx->base_flow.mpls_depth) {
6344         ctx->xin->flow.mpls_lse &= ~htonl(MPLS_BOS_MASK);
6345         ctx->xin->flow.mpls_depth++;
6346     } else {
6347         ovs_be32 label;
6348         uint8_t tc, ttl;
6349
6350         if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
6351             label = htonl(0x2); /* IPV6 Explicit Null. */
6352         } else {
6353             label = htonl(0x0); /* IPV4 Explicit Null. */
6354         }
6355         tc = (ctx->xin->flow.nw_tos & IP_DSCP_MASK) >> 2;
6356         ttl = ctx->xin->flow.nw_ttl ? ctx->xin->flow.nw_ttl : 0x40;
6357         ctx->xin->flow.mpls_lse = set_mpls_lse_values(ttl, tc, 1, label);
6358         ctx->xin->flow.mpls_depth = 1;
6359     }
6360     ctx->xin->flow.dl_type = eth_type;
6361 }
6362
6363 static void
6364 execute_mpls_pop_action(struct xlate_ctx *ctx, ovs_be16 eth_type)
6365 {
6366     ovs_assert(eth_type_mpls(ctx->xin->flow.dl_type));
6367     ovs_assert(!eth_type_mpls(eth_type));
6368
6369     memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6370                sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6371     memset(&ctx->xout->wc.masks.mpls_lse, 0xff,
6372                sizeof ctx->xout->wc.masks.mpls_lse);
6373     memset(&ctx->xout->wc.masks.mpls_depth, 0xff,
6374                sizeof ctx->xout->wc.masks.mpls_depth);
6375
6376     if (ctx->xin->flow.mpls_depth) {
6377         ctx->xin->flow.mpls_depth--;
6378         ctx->xin->flow.mpls_lse = htonl(0);
6379         if (!ctx->xin->flow.mpls_depth) {
6380             ctx->xin->flow.dl_type = eth_type;
6381         }
6382     }
6383 }
6384
6385 static bool
6386 compose_dec_ttl(struct xlate_ctx *ctx, struct ofpact_cnt_ids *ids)
6387 {
6388     if (ctx->xin->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IP) &&
6389         ctx->xin->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
6390         return false;
6391     }
6392
6393     if (ctx->xin->flow.nw_ttl > 1) {
6394         ctx->xin->flow.nw_ttl--;
6395         return false;
6396     } else {
6397         size_t i;
6398
6399         for (i = 0; i < ids->n_controllers; i++) {
6400             execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL,
6401                                       ids->cnt_ids[i]);
6402         }
6403
6404         /* Stop processing for current table. */
6405         return true;
6406     }
6407 }
6408
6409 static bool
6410 execute_set_mpls_ttl_action(struct xlate_ctx *ctx, uint8_t ttl)
6411 {
6412     if (!eth_type_mpls(ctx->xin->flow.dl_type)) {
6413         return true;
6414     }
6415
6416     set_mpls_lse_ttl(&ctx->xin->flow.mpls_lse, ttl);
6417     return false;
6418 }
6419
6420 static bool
6421 execute_dec_mpls_ttl_action(struct xlate_ctx *ctx)
6422 {
6423     uint8_t ttl = mpls_lse_to_ttl(ctx->xin->flow.mpls_lse);
6424
6425     if (!eth_type_mpls(ctx->xin->flow.dl_type)) {
6426         return false;
6427     }
6428
6429     if (ttl > 1) {
6430         ttl--;
6431         set_mpls_lse_ttl(&ctx->xin->flow.mpls_lse, ttl);
6432         return false;
6433     } else {
6434         execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL, 0);
6435
6436         /* Stop processing for current table. */
6437         return true;
6438     }
6439 }
6440
6441 static void
6442 xlate_output_action(struct xlate_ctx *ctx,
6443                     uint16_t port, uint16_t max_len, bool may_packet_in)
6444 {
6445     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->xout->nf_output_iface;
6446
6447     ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
6448
6449     switch (port) {
6450     case OFPP_IN_PORT:
6451         compose_output_action(ctx, ctx->xin->flow.in_port);
6452         break;
6453     case OFPP_TABLE:
6454         xlate_table_action(ctx, ctx->xin->flow.in_port, 0, may_packet_in);
6455         break;
6456     case OFPP_NORMAL:
6457         xlate_normal(ctx);
6458         break;
6459     case OFPP_FLOOD:
6460         flood_packets(ctx,  false);
6461         break;
6462     case OFPP_ALL:
6463         flood_packets(ctx, true);
6464         break;
6465     case OFPP_CONTROLLER:
6466         execute_controller_action(ctx, max_len, OFPR_ACTION, 0);
6467         break;
6468     case OFPP_NONE:
6469         break;
6470     case OFPP_LOCAL:
6471     default:
6472         if (port != ctx->xin->flow.in_port) {
6473             compose_output_action(ctx, port);
6474         } else {
6475             xlate_report(ctx, "skipping output to input port");
6476         }
6477         break;
6478     }
6479
6480     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
6481         ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
6482     } else if (ctx->xout->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
6483         ctx->xout->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
6484     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
6485                ctx->xout->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
6486         ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
6487     }
6488 }
6489
6490 static void
6491 xlate_output_reg_action(struct xlate_ctx *ctx,
6492                         const struct ofpact_output_reg *or)
6493 {
6494     uint64_t port = mf_get_subfield(&or->src, &ctx->xin->flow);
6495     if (port <= UINT16_MAX) {
6496         union mf_subvalue value;
6497
6498         memset(&value, 0xff, sizeof value);
6499         mf_write_subfield_flow(&or->src, &value, &ctx->xout->wc.masks);
6500         xlate_output_action(ctx, port, or->max_len, false);
6501     }
6502 }
6503
6504 static void
6505 xlate_enqueue_action(struct xlate_ctx *ctx,
6506                      const struct ofpact_enqueue *enqueue)
6507 {
6508     uint16_t ofp_port = enqueue->port;
6509     uint32_t queue_id = enqueue->queue;
6510     uint32_t flow_priority, priority;
6511     int error;
6512
6513     /* Translate queue to priority. */
6514     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->backer->dpif,
6515                                    queue_id, &priority);
6516     if (error) {
6517         /* Fall back to ordinary output action. */
6518         xlate_output_action(ctx, enqueue->port, 0, false);
6519         return;
6520     }
6521
6522     /* Check output port. */
6523     if (ofp_port == OFPP_IN_PORT) {
6524         ofp_port = ctx->xin->flow.in_port;
6525     } else if (ofp_port == ctx->xin->flow.in_port) {
6526         return;
6527     }
6528
6529     /* Add datapath actions. */
6530     flow_priority = ctx->xin->flow.skb_priority;
6531     ctx->xin->flow.skb_priority = priority;
6532     compose_output_action(ctx, ofp_port);
6533     ctx->xin->flow.skb_priority = flow_priority;
6534
6535     /* Update NetFlow output port. */
6536     if (ctx->xout->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
6537         ctx->xout->nf_output_iface = ofp_port;
6538     } else if (ctx->xout->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
6539         ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
6540     }
6541 }
6542
6543 static void
6544 xlate_set_queue_action(struct xlate_ctx *ctx, uint32_t queue_id)
6545 {
6546     uint32_t skb_priority;
6547
6548     if (!dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->backer->dpif,
6549                                 queue_id, &skb_priority)) {
6550         ctx->xin->flow.skb_priority = skb_priority;
6551     } else {
6552         /* Couldn't translate queue to a priority.  Nothing to do.  A warning
6553          * has already been logged. */
6554     }
6555 }
6556
6557 static bool
6558 slave_enabled_cb(uint16_t ofp_port, void *ofproto_)
6559 {
6560     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
6561     struct ofport_dpif *port;
6562
6563     switch (ofp_port) {
6564     case OFPP_IN_PORT:
6565     case OFPP_TABLE:
6566     case OFPP_NORMAL:
6567     case OFPP_FLOOD:
6568     case OFPP_ALL:
6569     case OFPP_NONE:
6570         return true;
6571     case OFPP_CONTROLLER: /* Not supported by the bundle action. */
6572         return false;
6573     default:
6574         port = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
6575         return port ? port->may_enable : false;
6576     }
6577 }
6578
6579 static void
6580 xlate_bundle_action(struct xlate_ctx *ctx,
6581                     const struct ofpact_bundle *bundle)
6582 {
6583     uint16_t port;
6584
6585     port = bundle_execute(bundle, &ctx->xin->flow, &ctx->xout->wc,
6586                           slave_enabled_cb, ctx->ofproto);
6587     if (bundle->dst.field) {
6588         nxm_reg_load(&bundle->dst, port, &ctx->xin->flow);
6589     } else {
6590         xlate_output_action(ctx, port, 0, false);
6591     }
6592 }
6593
6594 static void
6595 xlate_learn_action(struct xlate_ctx *ctx,
6596                    const struct ofpact_learn *learn)
6597 {
6598     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 1);
6599     struct ofputil_flow_mod fm;
6600     uint64_t ofpacts_stub[1024 / 8];
6601     struct ofpbuf ofpacts;
6602     int error;
6603
6604     ctx->xout->has_learn = true;
6605
6606     learn_mask(learn, &ctx->xout->wc);
6607
6608     if (!ctx->xin->may_learn) {
6609         return;
6610     }
6611
6612     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
6613     learn_execute(learn, &ctx->xin->flow, &fm, &ofpacts);
6614
6615     error = ofproto_flow_mod(&ctx->ofproto->up, &fm);
6616     if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
6617         VLOG_WARN("learning action failed to modify flow table (%s)",
6618                   ofperr_get_name(error));
6619     }
6620
6621     ofpbuf_uninit(&ofpacts);
6622 }
6623
6624 /* Reduces '*timeout' to no more than 'max'.  A value of zero in either case
6625  * means "infinite". */
6626 static void
6627 reduce_timeout(uint16_t max, uint16_t *timeout)
6628 {
6629     if (max && (!*timeout || *timeout > max)) {
6630         *timeout = max;
6631     }
6632 }
6633
6634 static void
6635 xlate_fin_timeout(struct xlate_ctx *ctx,
6636                   const struct ofpact_fin_timeout *oft)
6637 {
6638     if (ctx->xin->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST) && ctx->rule) {
6639         struct rule_dpif *rule = ctx->rule;
6640
6641         reduce_timeout(oft->fin_idle_timeout, &rule->up.idle_timeout);
6642         reduce_timeout(oft->fin_hard_timeout, &rule->up.hard_timeout);
6643     }
6644 }
6645
6646 static void
6647 xlate_sample_action(struct xlate_ctx *ctx,
6648                     const struct ofpact_sample *os)
6649 {
6650   union user_action_cookie cookie;
6651   /* Scale the probability from 16-bit to 32-bit while representing
6652    * the same percentage. */
6653   uint32_t probability = (os->probability << 16) | os->probability;
6654
6655   commit_odp_actions(&ctx->xin->flow, &ctx->base_flow,
6656                      &ctx->xout->odp_actions);
6657
6658   compose_flow_sample_cookie(os->probability, os->collector_set_id,
6659                              os->obs_domain_id, os->obs_point_id, &cookie);
6660   compose_sample_action(ctx->ofproto, &ctx->xout->odp_actions, &ctx->xin->flow,
6661                         probability, &cookie, sizeof cookie.flow_sample);
6662 }
6663
6664 static bool
6665 may_receive(const struct ofport_dpif *port, struct xlate_ctx *ctx)
6666 {
6667     if (port->up.pp.config & (eth_addr_equals(ctx->xin->flow.dl_dst,
6668                                               eth_addr_stp)
6669                               ? OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP
6670                               : OFPUTIL_PC_NO_RECV)) {
6671         return false;
6672     }
6673
6674     /* Only drop packets here if both forwarding and learning are
6675      * disabled.  If just learning is enabled, we need to have
6676      * OFPP_NORMAL and the learning action have a look at the packet
6677      * before we can drop it. */
6678     if (!stp_forward_in_state(port->stp_state)
6679             && !stp_learn_in_state(port->stp_state)) {
6680         return false;
6681     }
6682
6683     return true;
6684 }
6685
6686 static bool
6687 tunnel_ecn_ok(struct xlate_ctx *ctx)
6688 {
6689     if (is_ip_any(&ctx->base_flow)
6690         && (ctx->base_flow.tunnel.ip_tos & IP_ECN_MASK) == IP_ECN_CE) {
6691         if ((ctx->base_flow.nw_tos & IP_ECN_MASK) == IP_ECN_NOT_ECT) {
6692             VLOG_WARN_RL(&rl, "dropping tunnel packet marked ECN CE"
6693                          " but is not ECN capable");
6694             return false;
6695         } else {
6696             /* Set the ECN CE value in the tunneled packet. */
6697             ctx->xin->flow.nw_tos |= IP_ECN_CE;
6698         }
6699     }
6700
6701     return true;
6702 }
6703
6704 static void
6705 do_xlate_actions(const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len,
6706                  struct xlate_ctx *ctx)
6707 {
6708     bool was_evictable = true;
6709     const struct ofpact *a;
6710
6711     if (ctx->rule) {
6712         /* Don't let the rule we're working on get evicted underneath us. */
6713         was_evictable = ctx->rule->up.evictable;
6714         ctx->rule->up.evictable = false;
6715     }
6716
6717  do_xlate_actions_again:
6718     OFPACT_FOR_EACH (a, ofpacts, ofpacts_len) {
6719         struct ofpact_controller *controller;
6720         const struct ofpact_metadata *metadata;
6721
6722         if (ctx->exit) {
6723             break;
6724         }
6725
6726         switch (a->type) {
6727         case OFPACT_OUTPUT:
6728             xlate_output_action(ctx, ofpact_get_OUTPUT(a)->port,
6729                                 ofpact_get_OUTPUT(a)->max_len, true);
6730             break;
6731
6732         case OFPACT_CONTROLLER:
6733             controller = ofpact_get_CONTROLLER(a);
6734             execute_controller_action(ctx, controller->max_len,
6735                                       controller->reason,
6736                                       controller->controller_id);
6737             break;
6738
6739         case OFPACT_ENQUEUE:
6740             xlate_enqueue_action(ctx, ofpact_get_ENQUEUE(a));
6741             break;
6742
6743         case OFPACT_SET_VLAN_VID:
6744             ctx->xin->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
6745             ctx->xin->flow.vlan_tci |=
6746                 (htons(ofpact_get_SET_VLAN_VID(a)->vlan_vid)
6747                  | htons(VLAN_CFI));
6748             break;
6749
6750         case OFPACT_SET_VLAN_PCP:
6751             ctx->xin->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
6752             ctx->xin->flow.vlan_tci |=
6753                 htons((ofpact_get_SET_VLAN_PCP(a)->vlan_pcp << VLAN_PCP_SHIFT)
6754                       | VLAN_CFI);
6755             break;
6756
6757         case OFPACT_STRIP_VLAN:
6758             ctx->xin->flow.vlan_tci = htons(0);
6759             break;
6760
6761         case OFPACT_PUSH_VLAN:
6762             /* XXX 802.1AD(QinQ) */
6763             ctx->xin->flow.vlan_tci = htons(VLAN_CFI);
6764             break;
6765
6766         case OFPACT_SET_ETH_SRC:
6767             memcpy(ctx->xin->flow.dl_src, ofpact_get_SET_ETH_SRC(a)->mac,
6768                    ETH_ADDR_LEN);
6769             break;
6770
6771         case OFPACT_SET_ETH_DST:
6772             memcpy(ctx->xin->flow.dl_dst, ofpact_get_SET_ETH_DST(a)->mac,
6773                    ETH_ADDR_LEN);
6774             break;
6775
6776         case OFPACT_SET_IPV4_SRC:
6777             memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6778                    sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6779             if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6780                 ctx->xin->flow.nw_src = ofpact_get_SET_IPV4_SRC(a)->ipv4;
6781             }
6782             break;
6783
6784         case OFPACT_SET_IPV4_DST:
6785             memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6786                    sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6787             if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6788                 ctx->xin->flow.nw_dst = ofpact_get_SET_IPV4_DST(a)->ipv4;
6789             }
6790             break;
6791
6792         case OFPACT_SET_IPV4_DSCP:
6793             /* OpenFlow 1.0 only supports IPv4. */
6794             memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6795                    sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6796             if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6797                 ctx->xin->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
6798                 ctx->xin->flow.nw_tos |= ofpact_get_SET_IPV4_DSCP(a)->dscp;
6799             }
6800             break;
6801
6802         case OFPACT_SET_L4_SRC_PORT:
6803             memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6804                    sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6805             memset(&ctx->xout->wc.masks.nw_proto, 0xff,
6806                     sizeof ctx->xout->wc.masks.nw_proto);
6807             if (is_ip_any(&ctx->xin->flow)) {
6808                 ctx->xin->flow.tp_src =
6809                     htons(ofpact_get_SET_L4_SRC_PORT(a)->port);
6810             }
6811             break;
6812
6813         case OFPACT_SET_L4_DST_PORT:
6814             memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6815                    sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6816             memset(&ctx->xout->wc.masks.nw_proto, 0xff,
6817                     sizeof ctx->xout->wc.masks.nw_proto);
6818             if (is_ip_any(&ctx->xin->flow)) {
6819                 ctx->xin->flow.tp_dst =
6820                     htons(ofpact_get_SET_L4_DST_PORT(a)->port);
6821             }
6822             break;
6823
6824         case OFPACT_RESUBMIT:
6825             xlate_ofpact_resubmit(ctx, ofpact_get_RESUBMIT(a));
6826             break;
6827
6828         case OFPACT_SET_TUNNEL:
6829             ctx->xin->flow.tunnel.tun_id =
6830                 htonll(ofpact_get_SET_TUNNEL(a)->tun_id);
6831             break;
6832
6833         case OFPACT_SET_QUEUE:
6834             xlate_set_queue_action(ctx, ofpact_get_SET_QUEUE(a)->queue_id);
6835             break;
6836
6837         case OFPACT_POP_QUEUE:
6838             memset(&ctx->xout->wc.masks.skb_priority, 0xff,
6839                    sizeof ctx->xout->wc.masks.skb_priority);
6840
6841             ctx->xin->flow.skb_priority = ctx->orig_skb_priority;
6842             break;
6843
6844         case OFPACT_REG_MOVE:
6845             nxm_execute_reg_move(ofpact_get_REG_MOVE(a), &ctx->xin->flow,
6846                                  &ctx->xout->wc);
6847             break;
6848
6849         case OFPACT_REG_LOAD:
6850             nxm_execute_reg_load(ofpact_get_REG_LOAD(a), &ctx->xin->flow);
6851             break;
6852
6853         case OFPACT_STACK_PUSH:
6854             nxm_execute_stack_push(ofpact_get_STACK_PUSH(a), &ctx->xin->flow,
6855                                    &ctx->xout->wc, &ctx->stack);
6856             break;
6857
6858         case OFPACT_STACK_POP:
6859             nxm_execute_stack_pop(ofpact_get_STACK_POP(a), &ctx->xin->flow,
6860                                   &ctx->stack);
6861             break;
6862
6863         case OFPACT_PUSH_MPLS:
6864             execute_mpls_push_action(ctx, ofpact_get_PUSH_MPLS(a)->ethertype);
6865             break;
6866
6867         case OFPACT_POP_MPLS:
6868             execute_mpls_pop_action(ctx, ofpact_get_POP_MPLS(a)->ethertype);
6869             break;
6870
6871         case OFPACT_SET_MPLS_TTL:
6872             if (execute_set_mpls_ttl_action(ctx,
6873                                             ofpact_get_SET_MPLS_TTL(a)->ttl)) {
6874                 goto out;
6875             }
6876             break;
6877
6878         case OFPACT_DEC_MPLS_TTL:
6879             if (execute_dec_mpls_ttl_action(ctx)) {
6880                 goto out;
6881             }
6882             break;
6883
6884         case OFPACT_DEC_TTL:
6885             memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6886                    sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6887             if (compose_dec_ttl(ctx, ofpact_get_DEC_TTL(a))) {
6888                 goto out;
6889             }
6890             break;
6891
6892         case OFPACT_NOTE:
6893             /* Nothing to do. */
6894             break;
6895
6896         case OFPACT_MULTIPATH:
6897             multipath_execute(ofpact_get_MULTIPATH(a), &ctx->xin->flow,
6898                               &ctx->xout->wc);
6899             break;
6900
6901         case OFPACT_BUNDLE:
6902             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
6903             xlate_bundle_action(ctx, ofpact_get_BUNDLE(a));
6904             break;
6905
6906         case OFPACT_OUTPUT_REG:
6907             xlate_output_reg_action(ctx, ofpact_get_OUTPUT_REG(a));
6908             break;
6909
6910         case OFPACT_LEARN:
6911             xlate_learn_action(ctx, ofpact_get_LEARN(a));
6912             break;
6913
6914         case OFPACT_EXIT:
6915             ctx->exit = true;
6916             break;
6917
6918         case OFPACT_FIN_TIMEOUT:
6919             memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
6920                    sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
6921             memset(&ctx->xout->wc.masks.nw_proto, 0xff,
6922                    sizeof ctx->xout->wc.masks.nw_proto);
6923             ctx->xout->has_fin_timeout = true;
6924             xlate_fin_timeout(ctx, ofpact_get_FIN_TIMEOUT(a));
6925             break;
6926
6927         case OFPACT_CLEAR_ACTIONS:
6928             /* XXX
6929              * Nothing to do because writa-actions is not supported for now.
6930              * When writa-actions is supported, clear-actions also must
6931              * be supported at the same time.
6932              */
6933             break;
6934
6935         case OFPACT_WRITE_METADATA:
6936             metadata = ofpact_get_WRITE_METADATA(a);
6937             ctx->xin->flow.metadata &= ~metadata->mask;
6938             ctx->xin->flow.metadata |= metadata->metadata & metadata->mask;
6939             break;
6940
6941         case OFPACT_GOTO_TABLE: {
6942             /* It is assumed that goto-table is the last action. */
6943             struct ofpact_goto_table *ogt = ofpact_get_GOTO_TABLE(a);
6944             struct rule_dpif *rule;
6945
6946             ovs_assert(ctx->table_id < ogt->table_id);
6947
6948             ctx->table_id = ogt->table_id;
6949
6950             /* Look up a flow from the new table. */
6951             rule = rule_dpif_lookup__(ctx->ofproto, &ctx->xin->flow,
6952                                       &ctx->xout->wc, ctx->table_id);
6953
6954             tag_the_flow(ctx, rule);
6955
6956             rule = ctx_rule_hooks(ctx, rule, true);
6957
6958             if (rule) {
6959                 if (ctx->rule) {
6960                     ctx->rule->up.evictable = was_evictable;
6961                 }
6962                 ctx->rule = rule;
6963                 was_evictable = rule->up.evictable;
6964                 rule->up.evictable = false;
6965
6966                 /* Tail recursion removal. */
6967                 ofpacts = rule->up.ofpacts;
6968                 ofpacts_len = rule->up.ofpacts_len;
6969                 goto do_xlate_actions_again;
6970             }
6971             break;
6972         }
6973
6974         case OFPACT_SAMPLE:
6975             xlate_sample_action(ctx, ofpact_get_SAMPLE(a));
6976             break;
6977         }
6978     }
6979
6980 out:
6981     if (ctx->rule) {
6982         ctx->rule->up.evictable = was_evictable;
6983     }
6984 }
6985
6986 static void
6987 xlate_in_init(struct xlate_in *xin, struct ofproto_dpif *ofproto,
6988               const struct flow *flow,
6989               const struct initial_vals *initial_vals,
6990               struct rule_dpif *rule, uint8_t tcp_flags,
6991               const struct ofpbuf *packet)
6992 {
6993     xin->ofproto = ofproto;
6994     xin->flow = *flow;
6995     xin->packet = packet;
6996     xin->may_learn = packet != NULL;
6997     xin->rule = rule;
6998     xin->ofpacts = NULL;
6999     xin->ofpacts_len = 0;
7000     xin->tcp_flags = tcp_flags;
7001     xin->resubmit_hook = NULL;
7002     xin->report_hook = NULL;
7003     xin->resubmit_stats = NULL;
7004
7005     if (initial_vals) {
7006         xin->initial_vals = *initial_vals;
7007     } else {
7008         xin->initial_vals.vlan_tci = xin->flow.vlan_tci;
7009         xin->initial_vals.tunnel_ip_tos = xin->flow.tunnel.ip_tos;
7010     }
7011 }
7012
7013 static void
7014 xlate_out_uninit(struct xlate_out *xout)
7015 {
7016     if (xout) {
7017         ofpbuf_uninit(&xout->odp_actions);
7018     }
7019 }
7020
7021 /* Translates the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpacts" starting at 'ofpacts'
7022  * into datapath actions in 'odp_actions', using 'ctx'. */
7023 static void
7024 xlate_actions(struct xlate_in *xin, struct xlate_out *xout)
7025 {
7026     /* Normally false.  Set to true if we ever hit MAX_RESUBMIT_RECURSION, so
7027      * that in the future we always keep a copy of the original flow for
7028      * tracing purposes. */
7029     static bool hit_resubmit_limit;
7030
7031     enum slow_path_reason special;
7032     const struct ofpact *ofpacts;
7033     struct ofport_dpif *in_port;
7034     struct flow orig_flow;
7035     struct xlate_ctx ctx;
7036     size_t ofpacts_len;
7037
7038     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_xlate);
7039
7040     /* Flow initialization rules:
7041      * - 'base_flow' must match the kernel's view of the packet at the
7042      *   time that action processing starts.  'flow' represents any
7043      *   transformations we wish to make through actions.
7044      * - By default 'base_flow' and 'flow' are the same since the input
7045      *   packet matches the output before any actions are applied.
7046      * - When using VLAN splinters, 'base_flow''s VLAN is set to the value
7047      *   of the received packet as seen by the kernel.  If we later output
7048      *   to another device without any modifications this will cause us to
7049      *   insert a new tag since the original one was stripped off by the
7050      *   VLAN device.
7051      * - Tunnel 'flow' is largely cleared when transitioning between
7052      *   the input and output stages since it does not make sense to output
7053      *   a packet with the exact headers that it was received with (i.e.
7054      *   the destination IP is us).  The one exception is the tun_id, which
7055      *   is preserved to allow use in later resubmit lookups and loads into
7056      *   registers.
7057      * - Tunnel 'base_flow' is completely cleared since that is what the
7058      *   kernel does.  If we wish to maintain the original values an action
7059      *   needs to be generated. */
7060
7061     ctx.xin = xin;
7062     ctx.xout = xout;
7063
7064     ctx.ofproto = xin->ofproto;
7065     ctx.rule = xin->rule;
7066
7067     ctx.base_flow = ctx.xin->flow;
7068     memset(&ctx.base_flow.tunnel, 0, sizeof ctx.base_flow.tunnel);
7069     ctx.base_flow.vlan_tci = xin->initial_vals.vlan_tci;
7070     ctx.base_flow.tunnel.ip_tos = xin->initial_vals.tunnel_ip_tos;
7071
7072     flow_wildcards_init_catchall(&ctx.xout->wc);
7073     memset(&ctx.xout->wc.masks.in_port, 0xff,
7074            sizeof ctx.xout->wc.masks.in_port);
7075
7076     if (tnl_port_should_receive(&ctx.xin->flow)) {
7077         memset(&ctx.xout->wc.masks.tunnel, 0xff,
7078                sizeof ctx.xout->wc.masks.tunnel);
7079     }
7080
7081     /* Disable most wildcarding for NetFlow. */
7082     if (xin->ofproto->netflow) {
7083         memset(&ctx.xout->wc.masks.dl_src, 0xff,
7084                sizeof ctx.xout->wc.masks.dl_src);
7085         memset(&ctx.xout->wc.masks.dl_dst, 0xff,
7086                sizeof ctx.xout->wc.masks.dl_dst);
7087         memset(&ctx.xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
7088                sizeof ctx.xout->wc.masks.dl_type);
7089         memset(&ctx.xout->wc.masks.vlan_tci, 0xff,
7090                sizeof ctx.xout->wc.masks.vlan_tci);
7091         memset(&ctx.xout->wc.masks.nw_proto, 0xff,
7092                sizeof ctx.xout->wc.masks.nw_proto);
7093         memset(&ctx.xout->wc.masks.nw_src, 0xff,
7094                sizeof ctx.xout->wc.masks.nw_src);
7095         memset(&ctx.xout->wc.masks.nw_dst, 0xff,
7096                sizeof ctx.xout->wc.masks.nw_dst);
7097         memset(&ctx.xout->wc.masks.tp_src, 0xff,
7098                sizeof ctx.xout->wc.masks.tp_src);
7099         memset(&ctx.xout->wc.masks.tp_dst, 0xff,
7100                sizeof ctx.xout->wc.masks.tp_dst);
7101     }
7102
7103     ctx.xout->tags = 0;
7104     ctx.xout->slow = 0;
7105     ctx.xout->has_learn = false;
7106     ctx.xout->has_normal = false;
7107     ctx.xout->has_fin_timeout = false;
7108     ctx.xout->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
7109     ctx.xout->mirrors = 0;
7110
7111     ofpbuf_use_stub(&ctx.xout->odp_actions, ctx.xout->odp_actions_stub,
7112                     sizeof ctx.xout->odp_actions_stub);
7113     ofpbuf_reserve(&ctx.xout->odp_actions, NL_A_U32_SIZE);
7114
7115     ctx.recurse = 0;
7116     ctx.max_resubmit_trigger = false;
7117     ctx.orig_skb_priority = ctx.xin->flow.skb_priority;
7118     ctx.table_id = 0;
7119     ctx.exit = false;
7120
7121     if (xin->ofpacts) {
7122         ofpacts = xin->ofpacts;
7123         ofpacts_len = xin->ofpacts_len;
7124     } else if (xin->rule) {
7125         ofpacts = xin->rule->up.ofpacts;
7126         ofpacts_len = xin->rule->up.ofpacts_len;
7127     } else {
7128         NOT_REACHED();
7129     }
7130
7131     ofpbuf_use_stub(&ctx.stack, ctx.init_stack, sizeof ctx.init_stack);
7132
7133     if (ctx.ofproto->has_mirrors || hit_resubmit_limit) {
7134         /* Do this conditionally because the copy is expensive enough that it
7135          * shows up in profiles. */
7136         orig_flow = ctx.xin->flow;
7137     }
7138
7139     if (ctx.xin->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
7140         switch (ctx.ofproto->up.frag_handling) {
7141         case OFPC_FRAG_NORMAL:
7142             /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
7143             ctx.xin->flow.tp_src = ctx.base_flow.tp_src = htons(0);
7144             ctx.xin->flow.tp_dst = ctx.base_flow.tp_dst = htons(0);
7145             break;
7146
7147         case OFPC_FRAG_DROP:
7148             return;
7149
7150         case OFPC_FRAG_REASM:
7151             NOT_REACHED();
7152
7153         case OFPC_FRAG_NX_MATCH:
7154             /* Nothing to do. */
7155             break;
7156
7157         case OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER:
7158             NOT_REACHED();
7159         }
7160     }
7161
7162     in_port = get_ofp_port(ctx.ofproto, ctx.xin->flow.in_port);
7163     special = process_special(ctx.ofproto, &ctx.xin->flow, in_port,
7164                               ctx.xin->packet);
7165     if (special) {
7166         ctx.xout->slow = special;
7167     } else {
7168         static struct vlog_rate_limit trace_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
7169         struct initial_vals initial_vals;
7170         size_t sample_actions_len;
7171         uint32_t local_odp_port;
7172
7173         initial_vals.vlan_tci = ctx.base_flow.vlan_tci;
7174         initial_vals.tunnel_ip_tos = ctx.base_flow.tunnel.ip_tos;
7175
7176         add_sflow_action(&ctx);
7177         add_ipfix_action(&ctx);
7178         sample_actions_len = ctx.xout->odp_actions.size;
7179
7180         if (tunnel_ecn_ok(&ctx) && (!in_port || may_receive(in_port, &ctx))) {
7181             do_xlate_actions(ofpacts, ofpacts_len, &ctx);
7182
7183             /* We've let OFPP_NORMAL and the learning action look at the
7184              * packet, so drop it now if forwarding is disabled. */
7185             if (in_port && !stp_forward_in_state(in_port->stp_state)) {
7186                 ctx.xout->odp_actions.size = sample_actions_len;
7187             }
7188         }
7189
7190         if (ctx.max_resubmit_trigger && !ctx.xin->resubmit_hook) {
7191             if (!hit_resubmit_limit) {
7192                 /* We didn't record the original flow.  Make sure we do from
7193                  * now on. */
7194                 hit_resubmit_limit = true;
7195             } else if (!VLOG_DROP_ERR(&trace_rl)) {
7196                 struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
7197
7198                 ofproto_trace(ctx.ofproto, &orig_flow, ctx.xin->packet,
7199                               &initial_vals, &ds);
7200                 VLOG_ERR("Trace triggered by excessive resubmit "
7201                          "recursion:\n%s", ds_cstr(&ds));
7202                 ds_destroy(&ds);
7203             }
7204         }
7205
7206         local_odp_port = ofp_port_to_odp_port(ctx.ofproto, OFPP_LOCAL);
7207         if (!connmgr_must_output_local(ctx.ofproto->up.connmgr, &ctx.xin->flow,
7208                                        local_odp_port,
7209                                        ctx.xout->odp_actions.data,
7210                                        ctx.xout->odp_actions.size)) {
7211             compose_output_action(&ctx, OFPP_LOCAL);
7212         }
7213         if (ctx.ofproto->has_mirrors) {
7214             add_mirror_actions(&ctx, &orig_flow);
7215         }
7216         fix_sflow_action(&ctx);
7217     }
7218
7219     ofpbuf_uninit(&ctx.stack);
7220
7221     /* Clear the metadata and register wildcard masks, because we won't
7222      * use non-header fields as part of the cache. */
7223     memset(&ctx.xout->wc.masks.metadata, 0,
7224            sizeof ctx.xout->wc.masks.metadata);
7225     memset(&ctx.xout->wc.masks.regs, 0, sizeof ctx.xout->wc.masks.regs);
7226 }
7227
7228 /* Translates the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpact"s starting at 'ofpacts'
7229  * into datapath actions, using 'ctx', and discards the datapath actions. */
7230 static void
7231 xlate_actions_for_side_effects(struct xlate_in *xin)
7232 {
7233     struct xlate_out xout;
7234
7235     xlate_actions(xin, &xout);
7236     xlate_out_uninit(&xout);
7237 }
7238
7239 static void
7240 xlate_report(struct xlate_ctx *ctx, const char *s)
7241 {
7242     if (ctx->xin->report_hook) {
7243         ctx->xin->report_hook(ctx, s);
7244     }
7245 }
7246
7247 static void
7248 xlate_out_copy(struct xlate_out *dst, const struct xlate_out *src)
7249 {
7250     dst->wc = src->wc;
7251     dst->tags = src->tags;
7252     dst->slow = src->slow;
7253     dst->has_learn = src->has_learn;
7254     dst->has_normal = src->has_normal;
7255     dst->has_fin_timeout = src->has_fin_timeout;
7256     dst->nf_output_iface = src->nf_output_iface;
7257     dst->mirrors = src->mirrors;
7258
7259     ofpbuf_use_stub(&dst->odp_actions, dst->odp_actions_stub,
7260                     sizeof dst->odp_actions_stub);
7261     ofpbuf_put(&dst->odp_actions, src->odp_actions.data,
7262                src->odp_actions.size);
7263 }
7264 \f
7265 /* OFPP_NORMAL implementation. */
7266
7267 static struct ofport_dpif *ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *);
7268
7269 /* Given 'vid', the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
7270  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), and 'in_bundle',
7271  * the bundle on which the packet was received, returns the VLAN to which the
7272  * packet belongs.
7273  *
7274  * Both 'vid' and the return value are in the range 0...4095. */
7275 static uint16_t
7276 input_vid_to_vlan(const struct ofbundle *in_bundle, uint16_t vid)
7277 {
7278     switch (in_bundle->vlan_mode) {
7279     case PORT_VLAN_ACCESS:
7280         return in_bundle->vlan;
7281         break;
7282
7283     case PORT_VLAN_TRUNK:
7284         return vid;
7285
7286     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7287     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7288         return vid ? vid : in_bundle->vlan;
7289
7290     default:
7291         NOT_REACHED();
7292     }
7293 }
7294
7295 /* Checks whether a packet with the given 'vid' may ingress on 'in_bundle'.
7296  * If so, returns true.  Otherwise, returns false and, if 'warn' is true, logs
7297  * a warning.
7298  *
7299  * 'vid' should be the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
7300  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), in the range
7301  * 0...4095. */
7302 static bool
7303 input_vid_is_valid(uint16_t vid, struct ofbundle *in_bundle, bool warn)
7304 {
7305     /* Allow any VID on the OFPP_NONE port. */
7306     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
7307         return true;
7308     }
7309
7310     switch (in_bundle->vlan_mode) {
7311     case PORT_VLAN_ACCESS:
7312         if (vid) {
7313             if (warn) {
7314                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7315                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
7316                              "packet received on port %s configured as VLAN "
7317                              "%"PRIu16" access port",
7318                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
7319                              in_bundle->name, in_bundle->vlan);
7320             }
7321             return false;
7322         }
7323         return true;
7324
7325     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7326     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7327         if (!vid) {
7328             /* Port must always carry its native VLAN. */
7329             return true;
7330         }
7331         /* Fall through. */
7332     case PORT_VLAN_TRUNK:
7333         if (!ofbundle_includes_vlan(in_bundle, vid)) {
7334             if (warn) {
7335                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7336                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" packet "
7337                              "received on port %s not configured for trunking "
7338                              "VLAN %"PRIu16,
7339                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
7340                              in_bundle->name, vid);
7341             }
7342             return false;
7343         }
7344         return true;
7345
7346     default:
7347         NOT_REACHED();
7348     }
7349
7350 }
7351
7352 /* Given 'vlan', the VLAN that a packet belongs to, and
7353  * 'out_bundle', a bundle on which the packet is to be output, returns the VID
7354  * that should be included in the 802.1Q header.  (If the return value is 0,
7355  * then the 802.1Q header should only be included in the packet if there is a
7356  * nonzero PCP.)
7357  *
7358  * Both 'vlan' and the return value are in the range 0...4095. */
7359 static uint16_t
7360 output_vlan_to_vid(const struct ofbundle *out_bundle, uint16_t vlan)
7361 {
7362     switch (out_bundle->vlan_mode) {
7363     case PORT_VLAN_ACCESS:
7364         return 0;
7365
7366     case PORT_VLAN_TRUNK:
7367     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7368         return vlan;
7369
7370     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7371         return vlan == out_bundle->vlan ? 0 : vlan;
7372
7373     default:
7374         NOT_REACHED();
7375     }
7376 }
7377
7378 static void
7379 output_normal(struct xlate_ctx *ctx, const struct ofbundle *out_bundle,
7380               uint16_t vlan)
7381 {
7382     struct ofport_dpif *port;
7383     uint16_t vid;
7384     ovs_be16 tci, old_tci;
7385
7386     vid = output_vlan_to_vid(out_bundle, vlan);
7387     if (!out_bundle->bond) {
7388         port = ofbundle_get_a_port(out_bundle);
7389     } else {
7390         port = bond_choose_output_slave(out_bundle->bond, &ctx->xin->flow,
7391                                         &ctx->xout->wc, vid, &ctx->xout->tags);
7392         if (!port) {
7393             /* No slaves enabled, so drop packet. */
7394             return;
7395         }
7396     }
7397
7398     old_tci = ctx->xin->flow.vlan_tci;
7399     tci = htons(vid);
7400     if (tci || out_bundle->use_priority_tags) {
7401         tci |= ctx->xin->flow.vlan_tci & htons(VLAN_PCP_MASK);
7402         if (tci) {
7403             tci |= htons(VLAN_CFI);
7404         }
7405     }
7406     ctx->xin->flow.vlan_tci = tci;
7407
7408     compose_output_action(ctx, port->up.ofp_port);
7409     ctx->xin->flow.vlan_tci = old_tci;
7410 }
7411
7412 static int
7413 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
7414 {
7415     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
7416     return ffs(mask);
7417 }
7418
7419 static bool
7420 ofbundle_trunks_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
7421 {
7422     return (bundle->vlan_mode != PORT_VLAN_ACCESS
7423             && (!bundle->trunks || bitmap_is_set(bundle->trunks, vlan)));
7424 }
7425
7426 static bool
7427 ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
7428 {
7429     return vlan == bundle->vlan || ofbundle_trunks_vlan(bundle, vlan);
7430 }
7431
7432 /* Returns an arbitrary interface within 'bundle'. */
7433 static struct ofport_dpif *
7434 ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *bundle)
7435 {
7436     return CONTAINER_OF(list_front(&bundle->ports),
7437                         struct ofport_dpif, bundle_node);
7438 }
7439
7440 static bool
7441 vlan_is_mirrored(const struct ofmirror *m, int vlan)
7442 {
7443     return !m->vlans || bitmap_is_set(m->vlans, vlan);
7444 }
7445
7446 static void
7447 add_mirror_actions(struct xlate_ctx *ctx, const struct flow *orig_flow)
7448 {
7449     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
7450     mirror_mask_t mirrors;
7451     struct ofbundle *in_bundle;
7452     uint16_t vlan;
7453     uint16_t vid;
7454     const struct nlattr *a;
7455     size_t left;
7456
7457     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, orig_flow->in_port,
7458                                     ctx->xin->packet != NULL, NULL);
7459     if (!in_bundle) {
7460         return;
7461     }
7462     mirrors = in_bundle->src_mirrors;
7463
7464     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
7465     if (in_bundle->mirror_out) {
7466         if (ctx->xin->packet != NULL) {
7467             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7468             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
7469                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
7470                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7471         }
7472         return;
7473     }
7474
7475     /* Check VLAN. */
7476     vid = vlan_tci_to_vid(orig_flow->vlan_tci);
7477     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->xin->packet != NULL)) {
7478         return;
7479     }
7480     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
7481
7482     /* Look at the output ports to check for destination selections. */
7483
7484     NL_ATTR_FOR_EACH (a, left, ctx->xout->odp_actions.data,
7485                       ctx->xout->odp_actions.size) {
7486         enum ovs_action_attr type = nl_attr_type(a);
7487         struct ofport_dpif *ofport;
7488
7489         if (type != OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT) {
7490             continue;
7491         }
7492
7493         ofport = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
7494         if (ofport && ofport->bundle) {
7495             mirrors |= ofport->bundle->dst_mirrors;
7496         }
7497     }
7498
7499     if (!mirrors) {
7500         return;
7501     }
7502
7503     /* Restore the original packet before adding the mirror actions. */
7504     ctx->xin->flow = *orig_flow;
7505
7506     while (mirrors) {
7507         struct ofmirror *m;
7508
7509         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
7510
7511         if (m->vlans) {
7512             ctx->xout->wc.masks.vlan_tci |= htons(VLAN_CFI | VLAN_VID_MASK);
7513         }
7514
7515         if (!vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
7516             mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors);
7517             continue;
7518         }
7519
7520         mirrors &= ~m->dup_mirrors;
7521         ctx->xout->mirrors |= m->dup_mirrors;
7522         if (m->out) {
7523             output_normal(ctx, m->out, vlan);
7524         } else if (vlan != m->out_vlan
7525                    && !eth_addr_is_reserved(orig_flow->dl_dst)) {
7526             struct ofbundle *bundle;
7527
7528             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
7529                 if (ofbundle_includes_vlan(bundle, m->out_vlan)
7530                     && !bundle->mirror_out) {
7531                     output_normal(ctx, bundle, m->out_vlan);
7532                 }
7533             }
7534         }
7535     }
7536 }
7537
7538 static void
7539 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
7540                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
7541 {
7542     if (!mirrors) {
7543         return;
7544     }
7545
7546     for (; mirrors; mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors)) {
7547         struct ofmirror *m;
7548
7549         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
7550
7551         if (!m) {
7552             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
7553              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
7554              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
7555              * mirror list before reaching here, but doing that would
7556              * not properly account the traffic stats we've currently
7557              * accumulated for previous mirror configuration. */
7558             continue;
7559         }
7560
7561         m->packet_count += packets;
7562         m->byte_count += bytes;
7563     }
7564 }
7565
7566 /* A VM broadcasts a gratuitous ARP to indicate that it has resumed after
7567  * migration.  Older Citrix-patched Linux DomU used gratuitous ARP replies to
7568  * indicate this; newer upstream kernels use gratuitous ARP requests. */
7569 static bool
7570 is_gratuitous_arp(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
7571 {
7572     if (flow->dl_type != htons(ETH_TYPE_ARP)) {
7573         return false;
7574     }
7575
7576     memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
7577     if (!eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)) {
7578         return false;
7579     }
7580
7581     memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
7582     if (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY) {
7583         return true;
7584     } else if (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST) {
7585         memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
7586         memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
7587
7588         return flow->nw_src == flow->nw_dst;
7589     } else {
7590         return false;
7591     }
7592 }
7593
7594 static void
7595 update_learning_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
7596                       const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
7597                       int vlan, struct ofbundle *in_bundle)
7598 {
7599     struct mac_entry *mac;
7600
7601     /* Don't learn the OFPP_NONE port. */
7602     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
7603         return;
7604     }
7605
7606     if (!mac_learning_may_learn(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan)) {
7607         return;
7608     }
7609
7610     mac = mac_learning_insert(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan);
7611     if (is_gratuitous_arp(flow, wc)) {
7612         /* We don't want to learn from gratuitous ARP packets that are
7613          * reflected back over bond slaves so we lock the learning table. */
7614         if (!in_bundle->bond) {
7615             mac_entry_set_grat_arp_lock(mac);
7616         } else if (mac_entry_is_grat_arp_locked(mac)) {
7617             return;
7618         }
7619     }
7620
7621     if (mac_entry_is_new(mac) || mac->port.p != in_bundle) {
7622         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
7623          * so keep the rate limit relatively high. */
7624         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
7625         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
7626                     "on port %s in VLAN %d",
7627                     ofproto->up.name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
7628                     in_bundle->name, vlan);
7629
7630         mac->port.p = in_bundle;
7631         tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set,
7632                     mac_learning_changed(ofproto->ml, mac));
7633     }
7634 }
7635
7636 static struct ofbundle *
7637 lookup_input_bundle(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t in_port,
7638                     bool warn, struct ofport_dpif **in_ofportp)
7639 {
7640     struct ofport_dpif *ofport;
7641
7642     /* Find the port and bundle for the received packet. */
7643     ofport = get_ofp_port(ofproto, in_port);
7644     if (in_ofportp) {
7645         *in_ofportp = ofport;
7646     }
7647     if (ofport && ofport->bundle) {
7648         return ofport->bundle;
7649     }
7650
7651     /* Special-case OFPP_NONE, which a controller may use as the ingress
7652      * port for traffic that it is sourcing. */
7653     if (in_port == OFPP_NONE) {
7654         return &ofpp_none_bundle;
7655     }
7656
7657     /* Odd.  A few possible reasons here:
7658      *
7659      * - We deleted a port but there are still a few packets queued up
7660      *   from it.
7661      *
7662      * - Someone externally added a port (e.g. "ovs-dpctl add-if") that
7663      *   we don't know about.
7664      *
7665      * - The ofproto client didn't configure the port as part of a bundle.
7666      *   This is particularly likely to happen if a packet was received on the
7667      *   port after it was created, but before the client had a chance to
7668      *   configure its bundle.
7669      */
7670     if (warn) {
7671         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7672
7673         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
7674                      "port %"PRIu16, ofproto->up.name, in_port);
7675     }
7676     return NULL;
7677 }
7678
7679 /* Determines whether packets in 'flow' within 'ofproto' should be forwarded or
7680  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
7681  * dropped.
7682  *
7683  * 'in_port' must be the ofport_dpif that corresponds to flow->in_port.
7684  * 'in_port' must be part of a bundle (e.g. in_port->bundle must be nonnull).
7685  *
7686  * 'vlan' must be the VLAN that corresponds to flow->vlan_tci on 'in_port', as
7687  * returned by input_vid_to_vlan().  It must be a valid VLAN for 'in_port', as
7688  * checked by input_vid_is_valid().
7689  *
7690  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
7691  * so in one special case.
7692  */
7693 static bool
7694 is_admissible(struct xlate_ctx *ctx, struct ofport_dpif *in_port,
7695               uint16_t vlan)
7696 {
7697     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
7698     struct flow *flow = &ctx->xin->flow;
7699     struct ofbundle *in_bundle = in_port->bundle;
7700
7701     /* Drop frames for reserved multicast addresses
7702      * only if forward_bpdu option is absent. */
7703     if (!ofproto->up.forward_bpdu && eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
7704         xlate_report(ctx, "packet has reserved destination MAC, dropping");
7705         return false;
7706     }
7707
7708     if (in_bundle->bond) {
7709         struct mac_entry *mac;
7710
7711         switch (bond_check_admissibility(in_bundle->bond, in_port,
7712                                          flow->dl_dst, &ctx->xout->tags)) {
7713         case BV_ACCEPT:
7714             break;
7715
7716         case BV_DROP:
7717             xlate_report(ctx, "bonding refused admissibility, dropping");
7718             return false;
7719
7720         case BV_DROP_IF_MOVED:
7721             mac = mac_learning_lookup(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan, NULL);
7722             if (mac && mac->port.p != in_bundle &&
7723                 (!is_gratuitous_arp(flow, &ctx->xout->wc)
7724                  || mac_entry_is_grat_arp_locked(mac))) {
7725                 xlate_report(ctx, "SLB bond thinks this packet looped back, "
7726                             "dropping");
7727                 return false;
7728             }
7729             break;
7730         }
7731     }
7732
7733     return true;
7734 }
7735
7736 static void
7737 xlate_normal(struct xlate_ctx *ctx)
7738 {
7739     struct ofport_dpif *in_port;
7740     struct ofbundle *in_bundle;
7741     struct mac_entry *mac;
7742     uint16_t vlan;
7743     uint16_t vid;
7744
7745     ctx->xout->has_normal = true;
7746
7747     /* Check the dl_type, since we may check for gratuituous ARP. */
7748     memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_type, 0xff,
7749            sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_type);
7750
7751     memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_src, 0xff,
7752            sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_src);
7753     memset(&ctx->xout->wc.masks.dl_dst, 0xff,
7754            sizeof ctx->xout->wc.masks.dl_dst);
7755     memset(&ctx->xout->wc.masks.vlan_tci, 0xff,
7756            sizeof ctx->xout->wc.masks.vlan_tci);
7757
7758     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, ctx->xin->flow.in_port,
7759                                     ctx->xin->packet != NULL, &in_port);
7760     if (!in_bundle) {
7761         xlate_report(ctx, "no input bundle, dropping");
7762         return;
7763     }
7764
7765     /* Drop malformed frames. */
7766     if (ctx->xin->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_VLAN) &&
7767         !(ctx->xin->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI))) {
7768         if (ctx->xin->packet != NULL) {
7769             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7770             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet with partial "
7771                          "VLAN tag received on port %s",
7772                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7773         }
7774         xlate_report(ctx, "partial VLAN tag, dropping");
7775         return;
7776     }
7777
7778     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
7779     if (in_bundle->mirror_out) {
7780         if (ctx->xin->packet != NULL) {
7781             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7782             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
7783                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
7784                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7785         }
7786         xlate_report(ctx, "input port is mirror output port, dropping");
7787         return;
7788     }
7789
7790     /* Check VLAN. */
7791     vid = vlan_tci_to_vid(ctx->xin->flow.vlan_tci);
7792     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->xin->packet != NULL)) {
7793         xlate_report(ctx, "disallowed VLAN VID for this input port, dropping");
7794         return;
7795     }
7796     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
7797
7798     /* Check other admissibility requirements. */
7799     if (in_port && !is_admissible(ctx, in_port, vlan)) {
7800         return;
7801     }
7802
7803     /* Learn source MAC. */
7804     if (ctx->xin->may_learn) {
7805         update_learning_table(ctx->ofproto, &ctx->xin->flow, &ctx->xout->wc,
7806                               vlan, in_bundle);
7807     }
7808
7809     /* Determine output bundle. */
7810     mac = mac_learning_lookup(ctx->ofproto->ml, ctx->xin->flow.dl_dst, vlan,
7811                               &ctx->xout->tags);
7812     if (mac) {
7813         if (mac->port.p != in_bundle) {
7814             xlate_report(ctx, "forwarding to learned port");
7815             output_normal(ctx, mac->port.p, vlan);
7816         } else {
7817             xlate_report(ctx, "learned port is input port, dropping");
7818         }
7819     } else {
7820         struct ofbundle *bundle;
7821
7822         xlate_report(ctx, "no learned MAC for destination, flooding");
7823         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ctx->ofproto->bundles) {
7824             if (bundle != in_bundle
7825                 && ofbundle_includes_vlan(bundle, vlan)
7826                 && bundle->floodable
7827                 && !bundle->mirror_out) {
7828                 output_normal(ctx, bundle, vlan);
7829             }
7830         }
7831         ctx->xout->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
7832     }
7833 }
7834 \f
7835 /* Optimized flow revalidation.
7836  *
7837  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
7838  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
7839  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
7840  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
7841  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
7842  * doesn't change very often.
7843  *
7844  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
7845  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
7846  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
7847  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
7848  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
7849  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
7850  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
7851  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
7852  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
7853  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
7854  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
7855
7856 /* Calculates the tag to use for 'flow' and mask 'mask' when it is inserted
7857  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
7858 static tag_type
7859 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct minimask *mask,
7860                    uint32_t secret)
7861 {
7862     if (minimask_is_catchall(mask)) {
7863         return 0;
7864     } else {
7865         uint32_t hash = flow_hash_in_minimask(flow, mask, secret);
7866         return tag_create_deterministic(hash);
7867     }
7868 }
7869
7870 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
7871  * taggability of that table.
7872  *
7873  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
7874  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
7875  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
7876  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
7877  * different wildcards to be created with the same address, then this function
7878  * will incorrectly skip revalidation. */
7879 static void
7880 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
7881 {
7882     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
7883     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
7884     struct cls_table *catchall, *other;
7885     struct cls_table *t;
7886
7887     catchall = other = NULL;
7888
7889     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
7890     case 0:
7891         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
7892          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
7893          * yet. */
7894         break;
7895
7896     case 1:
7897     case 2:
7898         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
7899             if (cls_table_is_catchall(t)) {
7900                 catchall = t;
7901             } else if (!other) {
7902                 other = t;
7903             } else {
7904                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
7905                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
7906                 other = NULL;
7907             }
7908         }
7909         break;
7910
7911     default:
7912         /* Can't tag this table. */
7913         break;
7914     }
7915
7916     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
7917         table->catchall_table = catchall;
7918         table->other_table = other;
7919         ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
7920     }
7921 }
7922
7923 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
7924  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
7925  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
7926  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
7927  *
7928  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
7929  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
7930 static void
7931 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
7932 {
7933     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
7934
7935     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
7936
7937     if (!ofproto->backer->need_revalidate) {
7938         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
7939
7940         if (table->other_table && rule->tag) {
7941             tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set, rule->tag);
7942         } else {
7943             ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
7944         }
7945     }
7946 }
7947 \f
7948 static bool
7949 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
7950                   enum ofp_config_flags frag_handling)
7951 {
7952     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7953     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
7954         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
7955         return true;
7956     } else {
7957         return false;
7958     }
7959 }
7960
7961 static enum ofperr
7962 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
7963            const struct flow *flow,
7964            const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
7965 {
7966     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7967     struct initial_vals initial_vals;
7968     struct odputil_keybuf keybuf;
7969     struct dpif_flow_stats stats;
7970     struct xlate_out xout;
7971     struct xlate_in xin;
7972     struct ofpbuf key;
7973
7974
7975     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
7976     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
7977                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
7978
7979     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
7980
7981     initial_vals.vlan_tci = flow->vlan_tci;
7982     initial_vals.tunnel_ip_tos = 0;
7983     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, &initial_vals, NULL, stats.tcp_flags,
7984                   packet);
7985     xin.resubmit_stats = &stats;
7986     xin.ofpacts_len = ofpacts_len;
7987     xin.ofpacts = ofpacts;
7988
7989     xlate_actions(&xin, &xout);
7990     dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
7991                  xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size, packet);
7992     xlate_out_uninit(&xout);
7993
7994     return 0;
7995 }
7996 \f
7997 /* NetFlow. */
7998
7999 static int
8000 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
8001             const struct netflow_options *netflow_options)
8002 {
8003     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
8004
8005     if (netflow_options) {
8006         if (!ofproto->netflow) {
8007             ofproto->netflow = netflow_create();
8008         }
8009         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
8010     } else {
8011         netflow_destroy(ofproto->netflow);
8012         ofproto->netflow = NULL;
8013         return 0;
8014     }
8015 }
8016
8017 static void
8018 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
8019                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
8020 {
8021     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
8022
8023     dpif_get_netflow_ids(ofproto->backer->dpif, engine_type, engine_id);
8024 }
8025
8026 static void
8027 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
8028 {
8029     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
8030         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
8031         struct subfacet *subfacet;
8032         struct ofexpired expired;
8033
8034         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
8035             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
8036                 struct dpif_flow_stats stats;
8037
8038                 subfacet_install(subfacet, &facet->xout.odp_actions,
8039                                  &stats);
8040                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
8041             }
8042         }
8043
8044         expired.flow = facet->flow;
8045         expired.packet_count = facet->packet_count;
8046         expired.byte_count = facet->byte_count;
8047         expired.used = facet->used;
8048         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
8049     }
8050 }
8051
8052 static void
8053 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
8054 {
8055     struct cls_cursor cursor;
8056     struct facet *facet;
8057
8058     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
8059     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
8060         send_active_timeout(ofproto, facet);
8061     }
8062 }
8063 \f
8064 static struct ofproto_dpif *
8065 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
8066 {
8067     struct ofproto_dpif *ofproto;
8068
8069     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
8070                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
8071         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
8072             return ofproto;
8073         }
8074     }
8075     return NULL;
8076 }
8077
8078 static void
8079 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
8080                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8081 {
8082     struct ofproto_dpif *ofproto;
8083
8084     if (argc > 1) {
8085         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8086         if (!ofproto) {
8087             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8088             return;
8089         }
8090         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
8091     } else {
8092         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8093             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
8094         }
8095     }
8096
8097     unixctl_command_reply(conn, "table successfully flushed");
8098 }
8099
8100 static void
8101 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
8102                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8103 {
8104     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8105     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8106     const struct mac_entry *e;
8107
8108     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8109     if (!ofproto) {
8110         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8111         return;
8112     }
8113
8114     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
8115     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
8116         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
8117         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
8118                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
8119                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
8120                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
8121     }
8122     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8123     ds_destroy(&ds);
8124 }
8125
8126 struct trace_ctx {
8127     struct xlate_out xout;
8128     struct xlate_in xin;
8129     struct flow flow;
8130     struct ds *result;
8131 };
8132
8133 static void
8134 trace_format_rule(struct ds *result, uint8_t table_id, int level,
8135                   const struct rule_dpif *rule)
8136 {
8137     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8138     if (!rule) {
8139         ds_put_cstr(result, "No match\n");
8140         return;
8141     }
8142
8143     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
8144                   table_id, ntohll(rule->up.flow_cookie));
8145     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
8146     ds_put_char(result, '\n');
8147
8148     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8149     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
8150     ofpacts_format(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, result);
8151     ds_put_char(result, '\n');
8152 }
8153
8154 static void
8155 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
8156                   struct trace_ctx *trace)
8157 {
8158     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8159     ds_put_format(result, "%s: ", title);
8160     if (flow_equal(&trace->xin.flow, &trace->flow)) {
8161         ds_put_cstr(result, "unchanged");
8162     } else {
8163         flow_format(result, &trace->xin.flow);
8164         trace->flow = trace->xin.flow;
8165     }
8166     ds_put_char(result, '\n');
8167 }
8168
8169 static void
8170 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
8171                   struct trace_ctx *trace)
8172 {
8173     size_t i;
8174
8175     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8176     ds_put_format(result, "%s:", title);
8177     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
8178         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
8179     }
8180     ds_put_char(result, '\n');
8181 }
8182
8183 static void
8184 trace_format_odp(struct ds *result, int level, const char *title,
8185                  struct trace_ctx *trace)
8186 {
8187     struct ofpbuf *odp_actions = &trace->xout.odp_actions;
8188
8189     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8190     ds_put_format(result, "%s: ", title);
8191     format_odp_actions(result, odp_actions->data, odp_actions->size);
8192     ds_put_char(result, '\n');
8193 }
8194
8195 static void
8196 trace_resubmit(struct xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
8197 {
8198     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(ctx->xin, struct trace_ctx, xin);
8199     struct ds *result = trace->result;
8200
8201     ds_put_char(result, '\n');
8202     trace_format_flow(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
8203     trace_format_regs(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
8204     trace_format_odp(result,  ctx->recurse + 1, "Resubmitted  odp", trace);
8205     trace_format_rule(result, ctx->table_id, ctx->recurse + 1, rule);
8206 }
8207
8208 static void
8209 trace_report(struct xlate_ctx *ctx, const char *s)
8210 {
8211     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(ctx->xin, struct trace_ctx, xin);
8212     struct ds *result = trace->result;
8213
8214     ds_put_char_multiple(result, '\t', ctx->recurse);
8215     ds_put_cstr(result, s);
8216     ds_put_char(result, '\n');
8217 }
8218
8219 static void
8220 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
8221                       void *aux OVS_UNUSED)
8222 {
8223     const char *dpname = argv[1];
8224     struct ofproto_dpif *ofproto;
8225     struct ofpbuf odp_key;
8226     struct ofpbuf *packet;
8227     struct initial_vals initial_vals;
8228     struct ds result;
8229     struct flow flow;
8230     char *s;
8231
8232     packet = NULL;
8233     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
8234     ds_init(&result);
8235
8236     ofproto = ofproto_dpif_lookup(dpname);
8237     if (!ofproto) {
8238         unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use ofproto/list "
8239                                     "for help)");
8240         goto exit;
8241     }
8242     if (argc == 3 || (argc == 4 && !strcmp(argv[3], "-generate"))) {
8243         /* ofproto/trace dpname flow [-generate] */
8244         const char *flow_s = argv[2];
8245         const char *generate_s = argv[3];
8246
8247         /* Allow 'flow_s' to be either a datapath flow or an OpenFlow-like
8248          * flow.  We guess which type it is based on whether 'flow_s' contains
8249          * an '(', since a datapath flow always contains '(') but an
8250          * OpenFlow-like flow should not (in fact it's allowed but I believe
8251          * that's not documented anywhere).
8252          *
8253          * An alternative would be to try to parse 'flow_s' both ways, but then
8254          * it would be tricky giving a sensible error message.  After all, do
8255          * you just say "syntax error" or do you present both error messages?
8256          * Both choices seem lousy. */
8257         if (strchr(flow_s, '(')) {
8258             int error;
8259
8260             /* Convert string to datapath key. */
8261             ofpbuf_init(&odp_key, 0);
8262             error = odp_flow_key_from_string(flow_s, NULL, &odp_key);
8263             if (error) {
8264                 unixctl_command_reply_error(conn, "Bad flow syntax");
8265                 goto exit;
8266             }
8267
8268             /* The user might have specified the wrong ofproto but within the
8269              * same backer.  That's OK, ofproto_receive() can find the right
8270              * one for us. */
8271             if (ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, odp_key.data,
8272                                 odp_key.size, &flow, NULL, &ofproto, NULL,
8273                                 &initial_vals)) {
8274                 unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid flow");
8275                 goto exit;
8276             }
8277             ds_put_format(&result, "Bridge: %s\n", ofproto->up.name);
8278         } else {
8279             char *error_s;
8280
8281             error_s = parse_ofp_exact_flow(&flow, argv[2]);
8282             if (error_s) {
8283                 unixctl_command_reply_error(conn, error_s);
8284                 free(error_s);
8285                 goto exit;
8286             }
8287
8288             initial_vals.vlan_tci = flow.vlan_tci;
8289             initial_vals.tunnel_ip_tos = flow.tunnel.ip_tos;
8290         }
8291
8292         /* Generate a packet, if requested. */
8293         if (generate_s) {
8294             packet = ofpbuf_new(0);
8295             flow_compose(packet, &flow);
8296         }
8297     } else if (argc == 7) {
8298         /* ofproto/trace dpname priority tun_id in_port mark packet */
8299         const char *priority_s = argv[2];
8300         const char *tun_id_s = argv[3];
8301         const char *in_port_s = argv[4];
8302         const char *mark_s = argv[5];
8303         const char *packet_s = argv[6];
8304         uint32_t in_port = atoi(in_port_s);
8305         ovs_be64 tun_id = htonll(strtoull(tun_id_s, NULL, 0));
8306         uint32_t priority = atoi(priority_s);
8307         uint32_t mark = atoi(mark_s);
8308         const char *msg;
8309
8310         msg = eth_from_hex(packet_s, &packet);
8311         if (msg) {
8312             unixctl_command_reply_error(conn, msg);
8313             goto exit;
8314         }
8315
8316         ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
8317         s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
8318         ds_put_cstr(&result, s);
8319         free(s);
8320
8321         flow_extract(packet, priority, mark, NULL, in_port, &flow);
8322         flow.tunnel.tun_id = tun_id;
8323         initial_vals.vlan_tci = flow.vlan_tci;
8324         initial_vals.tunnel_ip_tos = flow.tunnel.ip_tos;
8325     } else {
8326         unixctl_command_reply_error(conn, "Bad command syntax");
8327         goto exit;
8328     }
8329
8330     ofproto_trace(ofproto, &flow, packet, &initial_vals, &result);
8331     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&result));
8332
8333 exit:
8334     ds_destroy(&result);
8335     ofpbuf_delete(packet);
8336     ofpbuf_uninit(&odp_key);
8337 }
8338
8339 static void
8340 ofproto_trace(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
8341               const struct ofpbuf *packet,
8342               const struct initial_vals *initial_vals, struct ds *ds)
8343 {
8344     struct rule_dpif *rule;
8345
8346     ds_put_cstr(ds, "Flow: ");
8347     flow_format(ds, flow);
8348     ds_put_char(ds, '\n');
8349
8350     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, NULL);
8351
8352     trace_format_rule(ds, 0, 0, rule);
8353     if (rule == ofproto->miss_rule) {
8354         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, flow generates \"packet in\"s.\n");
8355     } else if (rule == ofproto->no_packet_in_rule) {
8356         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, packets dropped because "
8357                     "OFPPC_NO_PACKET_IN is set on in_port.\n");
8358     } else if (rule == ofproto->drop_frags_rule) {
8359         ds_put_cstr(ds, "\nPackets dropped because they are IP fragments "
8360                     "and the fragment handling mode is \"drop\".\n");
8361     }
8362
8363     if (rule) {
8364         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
8365         struct ofpbuf odp_actions;
8366         struct trace_ctx trace;
8367         struct match match;
8368         uint8_t tcp_flags;
8369
8370         tcp_flags = packet ? packet_get_tcp_flags(packet, flow) : 0;
8371         trace.result = ds;
8372         trace.flow = *flow;
8373         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
8374                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
8375         xlate_in_init(&trace.xin, ofproto, flow, initial_vals, rule, tcp_flags,
8376                       packet);
8377         trace.xin.resubmit_hook = trace_resubmit;
8378         trace.xin.report_hook = trace_report;
8379
8380         xlate_actions(&trace.xin, &trace.xout);
8381
8382         ds_put_char(ds, '\n');
8383         trace_format_flow(ds, 0, "Final flow", &trace);
8384
8385         match_init(&match, flow, &trace.xout.wc);
8386         ds_put_cstr(ds, "Relevant fields: ");
8387         match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
8388         ds_put_char(ds, '\n');
8389
8390         ds_put_cstr(ds, "Datapath actions: ");
8391         format_odp_actions(ds, trace.xout.odp_actions.data,
8392                            trace.xout.odp_actions.size);
8393
8394         if (trace.xout.slow) {
8395             ds_put_cstr(ds, "\nThis flow is handled by the userspace "
8396                         "slow path because it:");
8397             switch (trace.xout.slow) {
8398             case SLOW_CFM:
8399                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of CFM packets.");
8400                 break;
8401             case SLOW_LACP:
8402                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of LACP packets.");
8403                 break;
8404             case SLOW_STP:
8405                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of STP packets.");
8406                 break;
8407             case SLOW_CONTROLLER:
8408                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Sends \"packet-in\" messages "
8409                             "to the OpenFlow controller.");
8410                 break;
8411             case __SLOW_MAX:
8412                 NOT_REACHED();
8413             }
8414         }
8415
8416         xlate_out_uninit(&trace.xout);
8417     }
8418 }
8419
8420 static void
8421 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
8422                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
8423 {
8424     clogged = true;
8425     unixctl_command_reply(conn, NULL);
8426 }
8427
8428 static void
8429 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
8430                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
8431 {
8432     clogged = false;
8433     unixctl_command_reply(conn, NULL);
8434 }
8435
8436 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
8437  * 'reply' describing the results. */
8438 static void
8439 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
8440 {
8441     struct cls_cursor cursor;
8442     struct facet *facet;
8443     int errors;
8444
8445     errors = 0;
8446     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
8447     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
8448         if (!facet_check_consistency(facet)) {
8449             errors++;
8450         }
8451     }
8452     if (errors) {
8453         ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
8454     }
8455
8456     if (errors) {
8457         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
8458                       ofproto->up.name, errors);
8459     } else {
8460         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
8461     }
8462 }
8463
8464 static void
8465 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
8466                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8467 {
8468     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8469     struct ofproto_dpif *ofproto;
8470
8471     if (argc > 1) {
8472         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8473         if (!ofproto) {
8474             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use "
8475                                         "ofproto/list for help)");
8476             return;
8477         }
8478         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
8479     } else {
8480         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8481             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
8482         }
8483     }
8484
8485     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
8486     ds_destroy(&reply);
8487 }
8488
8489 /* Store the current ofprotos in 'ofproto_shash'.  Returns a sorted list
8490  * of the 'ofproto_shash' nodes.  It is the responsibility of the caller
8491  * to destroy 'ofproto_shash' and free the returned value. */
8492 static const struct shash_node **
8493 get_ofprotos(struct shash *ofproto_shash)
8494 {
8495     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8496
8497     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8498         char *name = xasprintf("%s@%s", ofproto->up.type, ofproto->up.name);
8499         shash_add_nocopy(ofproto_shash, name, ofproto);
8500     }
8501
8502     return shash_sort(ofproto_shash);
8503 }
8504
8505 static void
8506 ofproto_unixctl_dpif_dump_dps(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
8507                               const char *argv[] OVS_UNUSED,
8508                               void *aux OVS_UNUSED)
8509 {
8510     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8511     struct shash ofproto_shash;
8512     const struct shash_node **sorted_ofprotos;
8513     int i;
8514
8515     shash_init(&ofproto_shash);
8516     sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
8517     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
8518         const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
8519         ds_put_format(&ds, "%s\n", node->name);
8520     }
8521
8522     shash_destroy(&ofproto_shash);
8523     free(sorted_ofprotos);
8524
8525     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8526     ds_destroy(&ds);
8527 }
8528
8529 static void
8530 show_dp_format(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *ds)
8531 {
8532     const struct shash_node **ports;
8533     int i;
8534     struct avg_subfacet_rates lifetime;
8535     unsigned long long int minutes;
8536     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
8537
8538     minutes = (time_msec() - ofproto->created) / min_ms;
8539
8540     if (minutes > 0) {
8541         lifetime.add_rate = (double)ofproto->total_subfacet_add_count
8542                             / minutes;
8543         lifetime.del_rate = (double)ofproto->total_subfacet_del_count
8544                             / minutes;
8545     }else {
8546         lifetime.add_rate = 0.0;
8547         lifetime.del_rate = 0.0;
8548     }
8549
8550     ds_put_format(ds, "%s (%s):\n", ofproto->up.name,
8551                   dpif_name(ofproto->backer->dpif));
8552     ds_put_format(ds,
8553                   "\tlookups: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
8554                   ofproto->n_hit, ofproto->n_missed);
8555     ds_put_format(ds, "\tflows: cur: %zu, avg: %5.3f, max: %d,"
8556                   " life span: %llu(ms)\n",
8557                   hmap_count(&ofproto->subfacets),
8558                   avg_subfacet_count(ofproto),
8559                   ofproto->max_n_subfacet,
8560                   avg_subfacet_life_span(ofproto));
8561     if (minutes >= 60) {
8562         show_dp_rates(ds, "\t\thourly avg:", &ofproto->hourly);
8563     }
8564     if (minutes >= 60 * 24) {
8565         show_dp_rates(ds, "\t\tdaily avg:",  &ofproto->daily);
8566     }
8567     show_dp_rates(ds, "\t\toverall avg:",  &lifetime);
8568
8569     ports = shash_sort(&ofproto->up.port_by_name);
8570     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto->up.port_by_name); i++) {
8571         const struct shash_node *node = ports[i];
8572         struct ofport *ofport = node->data;
8573         const char *name = netdev_get_name(ofport->netdev);
8574         const char *type = netdev_get_type(ofport->netdev);
8575         uint32_t odp_port;
8576
8577         ds_put_format(ds, "\t%s %u/", name, ofport->ofp_port);
8578
8579         odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofproto, ofport->ofp_port);
8580         if (odp_port != OVSP_NONE) {
8581             ds_put_format(ds, "%"PRIu32":", odp_port);
8582         } else {
8583             ds_put_cstr(ds, "none:");
8584         }
8585
8586         if (strcmp(type, "system")) {
8587             struct netdev *netdev;
8588             int error;
8589
8590             ds_put_format(ds, " (%s", type);
8591
8592             error = netdev_open(name, type, &netdev);
8593             if (!error) {
8594                 struct smap config;
8595
8596                 smap_init(&config);
8597                 error = netdev_get_config(netdev, &config);
8598                 if (!error) {
8599                     const struct smap_node **nodes;
8600                     size_t i;
8601
8602                     nodes = smap_sort(&config);
8603                     for (i = 0; i < smap_count(&config); i++) {
8604                         const struct smap_node *node = nodes[i];
8605                         ds_put_format(ds, "%c %s=%s", i ? ',' : ':',
8606                                       node->key, node->value);
8607                     }
8608                     free(nodes);
8609                 }
8610                 smap_destroy(&config);
8611
8612                 netdev_close(netdev);
8613             }
8614             ds_put_char(ds, ')');
8615         }
8616         ds_put_char(ds, '\n');
8617     }
8618     free(ports);
8619 }
8620
8621 static void
8622 ofproto_unixctl_dpif_show(struct unixctl_conn *conn, int argc,
8623                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8624 {
8625     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8626     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8627
8628     if (argc > 1) {
8629         int i;
8630         for (i = 1; i < argc; i++) {
8631             ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[i]);
8632             if (!ofproto) {
8633                 ds_put_format(&ds, "Unknown bridge %s (use dpif/dump-dps "
8634                                    "for help)", argv[i]);
8635                 unixctl_command_reply_error(conn, ds_cstr(&ds));
8636                 return;
8637             }
8638             show_dp_format(ofproto, &ds);
8639         }
8640     } else {
8641         struct shash ofproto_shash;
8642         const struct shash_node **sorted_ofprotos;
8643         int i;
8644
8645         shash_init(&ofproto_shash);
8646         sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
8647         for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
8648             const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
8649             show_dp_format(node->data, &ds);
8650         }
8651
8652         shash_destroy(&ofproto_shash);
8653         free(sorted_ofprotos);
8654     }
8655
8656     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8657     ds_destroy(&ds);
8658 }
8659
8660 /* Dump the megaflow (facet) cache.  This is useful to check the
8661  * correctness of flow wildcarding, since the same mechanism is used for
8662  * both xlate caching and kernel wildcarding.
8663  *
8664  * It's important to note that in the output the flow description uses
8665  * OpenFlow (OFP) ports, but the actions use datapath (ODP) ports.
8666  *
8667  * This command is only needed for advanced debugging, so it's not
8668  * documented in the man page. */
8669 static void
8670 ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows(struct unixctl_conn *conn,
8671                                     int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8672                                     void *aux OVS_UNUSED)
8673 {
8674     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8675     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8676     long long int now = time_msec();
8677     struct cls_cursor cursor;
8678     struct facet *facet;
8679
8680     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8681     if (!ofproto) {
8682         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8683         return;
8684     }
8685
8686     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
8687     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
8688         cls_rule_format(&facet->cr, &ds);
8689         ds_put_cstr(&ds, ", ");
8690         ds_put_format(&ds, "n_subfacets:%zu, ", list_size(&facet->subfacets));
8691         ds_put_format(&ds, "used:%.3fs, ", (now - facet->used) / 1000.0);
8692         ds_put_cstr(&ds, "Datapath actions: ");
8693         if (facet->xout.slow) {
8694             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
8695             const struct nlattr *actions;
8696             size_t actions_len;
8697
8698             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
8699                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
8700                               &actions, &actions_len);
8701             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
8702         } else {
8703             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
8704                                facet->xout.odp_actions.size);
8705         }
8706         ds_put_cstr(&ds, "\n");
8707     }
8708
8709     ds_chomp(&ds, '\n');
8710     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8711     ds_destroy(&ds);
8712 }
8713
8714 static void
8715 ofproto_unixctl_dpif_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
8716                                 int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8717                                 void *aux OVS_UNUSED)
8718 {
8719     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8720     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8721     struct subfacet *subfacet;
8722
8723     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8724     if (!ofproto) {
8725         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8726         return;
8727     }
8728
8729     update_stats(ofproto->backer);
8730
8731     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
8732         struct facet *facet = subfacet->facet;
8733
8734         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &ds);
8735
8736         ds_put_format(&ds, ", packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
8737                       subfacet->dp_packet_count, subfacet->dp_byte_count);
8738         if (subfacet->used) {
8739             ds_put_format(&ds, "%.3fs",
8740                           (time_msec() - subfacet->used) / 1000.0);
8741         } else {
8742             ds_put_format(&ds, "never");
8743         }
8744         if (subfacet->facet->tcp_flags) {
8745             ds_put_cstr(&ds, ", flags:");
8746             packet_format_tcp_flags(&ds, subfacet->facet->tcp_flags);
8747         }
8748
8749         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
8750         if (facet->xout.slow) {
8751             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
8752             const struct nlattr *actions;
8753             size_t actions_len;
8754
8755             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
8756                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
8757                               &actions, &actions_len);
8758             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
8759         } else {
8760             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
8761                                facet->xout.odp_actions.size);
8762         }
8763         ds_put_char(&ds, '\n');
8764     }
8765
8766     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8767     ds_destroy(&ds);
8768 }
8769
8770 static void
8771 ofproto_unixctl_dpif_del_flows(struct unixctl_conn *conn,
8772                                int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8773                                void *aux OVS_UNUSED)
8774 {
8775     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8776     struct ofproto_dpif *ofproto;
8777
8778     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8779     if (!ofproto) {
8780         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8781         return;
8782     }
8783
8784     flush(&ofproto->up);
8785
8786     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8787     ds_destroy(&ds);
8788 }
8789
8790 static void
8791 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
8792 {
8793     static bool registered;
8794     if (registered) {
8795         return;
8796     }
8797     registered = true;
8798
8799     unixctl_command_register(
8800         "ofproto/trace",
8801         "bridge {priority tun_id in_port mark packet | odp_flow [-generate]}",
8802         2, 6, ofproto_unixctl_trace, NULL);
8803     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
8804                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
8805     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
8806                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
8807     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
8808                              ofproto_dpif_clog, NULL);
8809     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
8810                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
8811     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
8812                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
8813     unixctl_command_register("dpif/dump-dps", "", 0, 0,
8814                              ofproto_unixctl_dpif_dump_dps, NULL);
8815     unixctl_command_register("dpif/show", "[bridge]", 0, INT_MAX,
8816                              ofproto_unixctl_dpif_show, NULL);
8817     unixctl_command_register("dpif/dump-flows", "bridge", 1, 1,
8818                              ofproto_unixctl_dpif_dump_flows, NULL);
8819     unixctl_command_register("dpif/del-flows", "bridge", 1, 1,
8820                              ofproto_unixctl_dpif_del_flows, NULL);
8821     unixctl_command_register("dpif/dump-megaflows", "bridge", 1, 1,
8822                              ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows, NULL);
8823 }
8824 \f
8825 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
8826  *
8827  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
8828  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
8829  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
8830  * widespread use, we will delete these interfaces. */
8831
8832 static int
8833 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8834 {
8835     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
8836     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
8837
8838     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
8839         && vid == ofport->vlandev_vid) {
8840         return 0;
8841     }
8842
8843     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
8844
8845     if (ofport->realdev_ofp_port) {
8846         vsp_remove(ofport);
8847     }
8848     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
8849         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
8850          * themselves be part of a bundle. */
8851         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
8852     }
8853
8854     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8855     ofport->vlandev_vid = vid;
8856
8857     if (realdev_ofp_port) {
8858         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
8859     }
8860
8861     return 0;
8862 }
8863
8864 static uint32_t
8865 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8866 {
8867     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
8868 }
8869
8870 /* Returns the OFP port number of the Linux VLAN device that corresponds to
8871  * 'vlan_tci' on the network device with port number 'realdev_ofp_port' in
8872  * 'struct ofport_dpif'.  For example, given 'realdev_ofp_port' of eth0 and
8873  * 'vlan_tci' 9, it would return the port number of eth0.9.
8874  *
8875  * Unless VLAN splinters are enabled for port 'realdev_ofp_port', this
8876  * function just returns its 'realdev_ofp_port' argument. */
8877 static uint16_t
8878 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
8879                        uint16_t realdev_ofp_port, ovs_be16 vlan_tci)
8880 {
8881     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
8882         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
8883         const struct vlan_splinter *vsp;
8884
8885         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
8886                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
8887                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
8888             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
8889                 && vsp->vid == vid) {
8890                 return vsp->vlandev_ofp_port;
8891             }
8892         }
8893     }
8894     return realdev_ofp_port;
8895 }
8896
8897 static struct vlan_splinter *
8898 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
8899 {
8900     struct vlan_splinter *vsp;
8901
8902     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
8903                              &ofproto->vlandev_map) {
8904         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
8905             return vsp;
8906         }
8907     }
8908
8909     return NULL;
8910 }
8911
8912 /* Returns the OpenFlow port number of the "real" device underlying the Linux
8913  * VLAN device with OpenFlow port number 'vlandev_ofp_port' and stores the
8914  * VLAN VID of the Linux VLAN device in '*vid'.  For example, given
8915  * 'vlandev_ofp_port' of eth0.9, it would return the OpenFlow port number of
8916  * eth0 and store 9 in '*vid'.
8917  *
8918  * Returns 0 and does not modify '*vid' if 'vlandev_ofp_port' is not a Linux
8919  * VLAN device.  Unless VLAN splinters are enabled, this is what this function
8920  * always does.*/
8921 static uint16_t
8922 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
8923                        uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
8924 {
8925     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
8926         const struct vlan_splinter *vsp;
8927
8928         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
8929         if (vsp) {
8930             if (vid) {
8931                 *vid = vsp->vid;
8932             }
8933             return vsp->realdev_ofp_port;
8934         }
8935     }
8936     return 0;
8937 }
8938
8939 /* Given 'flow', a flow representing a packet received on 'ofproto', checks
8940  * whether 'flow->in_port' represents a Linux VLAN device.  If so, changes
8941  * 'flow->in_port' to the "real" device backing the VLAN device, sets
8942  * 'flow->vlan_tci' to the VLAN VID, and returns true.  Otherwise (which is
8943  * always the case unless VLAN splinters are enabled), returns false without
8944  * making any changes. */
8945 static bool
8946 vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow *flow)
8947 {
8948     uint16_t realdev;
8949     int vid;
8950
8951     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
8952     if (!realdev) {
8953         return false;
8954     }
8955
8956     /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device with
8957      * the VLAN device's VLAN ID. */
8958     flow->in_port = realdev;
8959     flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
8960     return true;
8961 }
8962
8963 static void
8964 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
8965 {
8966     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
8967     struct vlan_splinter *vsp;
8968
8969     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
8970     if (vsp) {
8971         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
8972         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
8973         free(vsp);
8974
8975         port->realdev_ofp_port = 0;
8976     } else {
8977         VLOG_ERR("missing vlan device record");
8978     }
8979 }
8980
8981 static void
8982 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8983 {
8984     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
8985
8986     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
8987         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
8988             == realdev_ofp_port)) {
8989         struct vlan_splinter *vsp;
8990
8991         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
8992         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
8993                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
8994         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
8995                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
8996         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8997         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
8998         vsp->vid = vid;
8999
9000         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
9001     } else {
9002         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
9003     }
9004 }
9005
9006 static uint32_t
9007 ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
9008 {
9009     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
9010     return ofport ? ofport->odp_port : OVSP_NONE;
9011 }
9012
9013 static struct ofport_dpif *
9014 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *backer, uint32_t odp_port)
9015 {
9016     struct ofport_dpif *port;
9017
9018     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, odp_port_node,
9019                              hash_int(odp_port, 0),
9020                              &backer->odp_to_ofport_map) {
9021         if (port->odp_port == odp_port) {
9022             return port;
9023         }
9024     }
9025
9026     return NULL;
9027 }
9028
9029 static uint16_t
9030 odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
9031 {
9032     struct ofport_dpif *port;
9033
9034     port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
9035     if (port && &ofproto->up == port->up.ofproto) {
9036         return port->up.ofp_port;
9037     } else {
9038         return OFPP_NONE;
9039     }
9040 }
9041 static unsigned long long int
9042 avg_subfacet_life_span(const struct ofproto_dpif *ofproto)
9043 {
9044     unsigned long long int dc;
9045     unsigned long long int avg;
9046
9047     dc = ofproto->total_subfacet_del_count + ofproto->subfacet_del_count;
9048     avg = dc ? ofproto->total_subfacet_life_span / dc : 0;
9049
9050     return avg;
9051 }
9052
9053 static double
9054 avg_subfacet_count(const struct ofproto_dpif *ofproto)
9055 {
9056     double avg_c = 0.0;
9057
9058     if (ofproto->n_update_stats) {
9059         avg_c = (double)ofproto->total_subfacet_count
9060                 / ofproto->n_update_stats;
9061     }
9062
9063     return avg_c;
9064 }
9065
9066 static void
9067 show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
9068               const struct avg_subfacet_rates *rates)
9069 {
9070     ds_put_format(ds, "%s add rate: %5.3f/min, del rate: %5.3f/min\n",
9071                   heading, rates->add_rate, rates->del_rate);
9072 }
9073
9074 static void
9075 update_max_subfacet_count(struct ofproto_dpif *ofproto)
9076 {
9077     ofproto->max_n_subfacet = MAX(ofproto->max_n_subfacet,
9078                                   hmap_count(&ofproto->subfacets));
9079 }
9080
9081 /* Compute exponentially weighted moving average, adding 'new' as the newest,
9082  * most heavily weighted element.  'base' designates the rate of decay: after
9083  * 'base' further updates, 'new''s weight in the EWMA decays to about 1/e
9084  * (about .37). */
9085 static void
9086 exp_mavg(double *avg, int base, double new)
9087 {
9088     *avg = (*avg * (base - 1) + new) / base;
9089 }
9090
9091 static void
9092 update_moving_averages(struct ofproto_dpif *ofproto)
9093 {
9094     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
9095
9096     /* Update hourly averages on the minute boundaries. */
9097     if (time_msec() - ofproto->last_minute >= min_ms) {
9098         exp_mavg(&ofproto->hourly.add_rate, 60, ofproto->subfacet_add_count);
9099         exp_mavg(&ofproto->hourly.del_rate, 60, ofproto->subfacet_del_count);
9100
9101         /* Update daily averages on the hour boundaries. */
9102         if ((ofproto->last_minute - ofproto->created) / min_ms % 60 == 59) {
9103             exp_mavg(&ofproto->daily.add_rate, 24, ofproto->hourly.add_rate);
9104             exp_mavg(&ofproto->daily.del_rate, 24, ofproto->hourly.del_rate);
9105         }
9106
9107         ofproto->total_subfacet_add_count += ofproto->subfacet_add_count;
9108         ofproto->total_subfacet_del_count += ofproto->subfacet_del_count;
9109         ofproto->subfacet_add_count = 0;
9110         ofproto->subfacet_del_count = 0;
9111         ofproto->last_minute += min_ms;
9112     }
9113 }
9114
9115 static void
9116 dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto, uint64_t delta)
9117 {
9118     ofproto->n_hit += delta;
9119 }
9120
9121 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
9122     init,
9123     enumerate_types,
9124     enumerate_names,
9125     del,
9126     port_open_type,
9127     type_run,
9128     type_run_fast,
9129     type_wait,
9130     alloc,
9131     construct,
9132     destruct,
9133     dealloc,
9134     run,
9135     run_fast,
9136     wait,
9137     get_memory_usage,
9138     flush,
9139     get_features,
9140     get_tables,
9141     port_alloc,
9142     port_construct,
9143     port_destruct,
9144     port_dealloc,
9145     port_modified,
9146     port_reconfigured,
9147     port_query_by_name,
9148     port_add,
9149     port_del,
9150     port_get_stats,
9151     port_dump_start,
9152     port_dump_next,
9153     port_dump_done,
9154     port_poll,
9155     port_poll_wait,
9156     port_is_lacp_current,
9157     NULL,                       /* rule_choose_table */
9158     rule_alloc,
9159     rule_construct,
9160     rule_destruct,
9161     rule_dealloc,
9162     rule_get_stats,
9163     rule_execute,
9164     rule_modify_actions,
9165     set_frag_handling,
9166     packet_out,
9167     set_netflow,
9168     get_netflow_ids,
9169     set_sflow,
9170     set_ipfix,
9171     set_cfm,
9172     get_cfm_status,
9173     set_stp,
9174     get_stp_status,
9175     set_stp_port,
9176     get_stp_port_status,
9177     set_queues,
9178     bundle_set,
9179     bundle_remove,
9180     mirror_set,
9181     mirror_get_stats,
9182     set_flood_vlans,
9183     is_mirror_output_bundle,
9184     forward_bpdu_changed,
9185     set_mac_table_config,
9186     set_realdev,
9187 };