f9228a4ece8d567a8c01f2cd17c6254b29cb44fb
[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 "autopath.h"
24 #include "bond.h"
25 #include "bundle.h"
26 #include "byte-order.h"
27 #include "connmgr.h"
28 #include "coverage.h"
29 #include "cfm.h"
30 #include "dpif.h"
31 #include "dynamic-string.h"
32 #include "fail-open.h"
33 #include "hmapx.h"
34 #include "lacp.h"
35 #include "learn.h"
36 #include "mac-learning.h"
37 #include "meta-flow.h"
38 #include "multipath.h"
39 #include "netdev-vport.h"
40 #include "netdev.h"
41 #include "netlink.h"
42 #include "nx-match.h"
43 #include "odp-util.h"
44 #include "ofp-util.h"
45 #include "ofpbuf.h"
46 #include "ofp-actions.h"
47 #include "ofp-parse.h"
48 #include "ofp-print.h"
49 #include "ofproto-dpif-governor.h"
50 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
51 #include "poll-loop.h"
52 #include "simap.h"
53 #include "smap.h"
54 #include "timer.h"
55 #include "tunnel.h"
56 #include "unaligned.h"
57 #include "unixctl.h"
58 #include "vlan-bitmap.h"
59 #include "vlog.h"
60
61 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
62
63 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
64 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_xlate);
65 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
66 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
67 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
68 COVERAGE_DEFINE(facet_suppress);
69
70 /* Maximum depth of flow table recursion (due to resubmit actions) in a
71  * flow translation. */
72 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 64
73
74 /* Number of implemented OpenFlow tables. */
75 enum { N_TABLES = 255 };
76 enum { TBL_INTERNAL = N_TABLES - 1 };    /* Used for internal hidden rules. */
77 BUILD_ASSERT_DECL(N_TABLES >= 2 && N_TABLES <= 255);
78
79 struct ofport_dpif;
80 struct ofproto_dpif;
81 struct flow_miss;
82 struct facet;
83
84 struct rule_dpif {
85     struct rule up;
86
87     /* These statistics:
88      *
89      *   - Do include packets and bytes from facets that have been deleted or
90      *     whose own statistics have been folded into the rule.
91      *
92      *   - Do include packets and bytes sent "by hand" that were accounted to
93      *     the rule without any facet being involved (this is a rare corner
94      *     case in rule_execute()).
95      *
96      *   - Do not include packet or bytes that can be obtained from any facet's
97      *     packet_count or byte_count member or that can be obtained from the
98      *     datapath by, e.g., dpif_flow_get() for any subfacet.
99      */
100     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
101     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
102
103     tag_type tag;                /* Caches rule_calculate_tag() result. */
104
105     struct list facets;          /* List of "struct facet"s. */
106 };
107
108 static struct rule_dpif *rule_dpif_cast(const struct rule *rule)
109 {
110     return rule ? CONTAINER_OF(rule, struct rule_dpif, up) : NULL;
111 }
112
113 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
114                                           const struct flow *);
115 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup__(struct ofproto_dpif *,
116                                             const struct flow *,
117                                             uint8_t table);
118 static struct rule_dpif *rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto,
119                                              const struct flow *flow);
120
121 static void rule_credit_stats(struct rule_dpif *,
122                               const struct dpif_flow_stats *);
123 static void flow_push_stats(struct facet *, const struct dpif_flow_stats *);
124 static tag_type rule_calculate_tag(const struct flow *,
125                                    const struct minimask *, uint32_t basis);
126 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
127
128 #define MAX_MIRRORS 32
129 typedef uint32_t mirror_mask_t;
130 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
131 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
132 struct ofmirror {
133     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
134     size_t idx;                 /* In ofproto's "mirrors" array. */
135     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
136     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
137
138     /* Selection criteria. */
139     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
140     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
141     unsigned long *vlans;       /* Bitmap of chosen VLANs, NULL selects all. */
142
143     /* Output (exactly one of out == NULL and out_vlan == -1 is true). */
144     struct ofbundle *out;       /* Output port or NULL. */
145     int out_vlan;               /* Output VLAN or -1. */
146     mirror_mask_t dup_mirrors;  /* Bitmap of mirrors with the same output. */
147
148     /* Counters. */
149     int64_t packet_count;       /* Number of packets sent. */
150     int64_t byte_count;         /* Number of bytes sent. */
151 };
152
153 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
154 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
155                                 mirror_mask_t mirrors,
156                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
157
158 struct ofbundle {
159     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "bundles" hmap. */
160     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
161     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
162     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
163
164     /* Configuration. */
165     struct list ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
166     enum port_vlan_mode vlan_mode; /* VLAN mode */
167     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
168     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1.
169                                  * NULL if all VLANs are trunked. */
170     struct lacp *lacp;          /* LACP if LACP is enabled, otherwise NULL. */
171     struct bond *bond;          /* Nonnull iff more than one port. */
172     bool use_priority_tags;     /* Use 802.1p tag for frames in VLAN 0? */
173
174     /* Status. */
175     bool floodable;          /* True if no port has OFPUTIL_PC_NO_FLOOD set. */
176
177     /* Port mirroring info. */
178     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
179     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
180     mirror_mask_t mirror_out;   /* Mirrors that output to this bundle. */
181 };
182
183 static void bundle_remove(struct ofport *);
184 static void bundle_update(struct ofbundle *);
185 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
186 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
187 static void bundle_run(struct ofbundle *);
188 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
189 static struct ofbundle *lookup_input_bundle(const struct ofproto_dpif *,
190                                             uint16_t in_port, bool warn,
191                                             struct ofport_dpif **in_ofportp);
192
193 /* A controller may use OFPP_NONE as the ingress port to indicate that
194  * it did not arrive on a "real" port.  'ofpp_none_bundle' exists for
195  * when an input bundle is needed for validation (e.g., mirroring or
196  * OFPP_NORMAL processing).  It is not connected to an 'ofproto' or have
197  * any 'port' structs, so care must be taken when dealing with it. */
198 static struct ofbundle ofpp_none_bundle = {
199     .name      = "OFPP_NONE",
200     .vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK
201 };
202
203 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
204 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
205 static int set_stp_port(struct ofport *,
206                         const struct ofproto_port_stp_settings *);
207
208 static bool ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *, uint16_t vlan);
209
210 struct action_xlate_ctx {
211 /* action_xlate_ctx_init() initializes these members. */
212
213     /* The ofproto. */
214     struct ofproto_dpif *ofproto;
215
216     /* Flow to which the OpenFlow actions apply.  xlate_actions() will modify
217      * this flow when actions change header fields. */
218     struct flow flow;
219
220     /* The packet corresponding to 'flow', or a null pointer if we are
221      * revalidating without a packet to refer to. */
222     const struct ofpbuf *packet;
223
224     /* Should OFPP_NORMAL update the MAC learning table?  Should "learn"
225      * actions update the flow table?
226      *
227      * We want to update these tables if we are actually processing a packet,
228      * or if we are accounting for packets that the datapath has processed, but
229      * not if we are just revalidating. */
230     bool may_learn;
231
232     /* The rule that we are currently translating, or NULL. */
233     struct rule_dpif *rule;
234
235     /* Union of the set of TCP flags seen so far in this flow.  (Used only by
236      * NXAST_FIN_TIMEOUT.  Set to zero to avoid updating updating rules'
237      * timeouts.) */
238     uint8_t tcp_flags;
239
240     /* If nonnull, flow translation calls this function just before executing a
241      * resubmit or OFPP_TABLE action.  In addition, disables logging of traces
242      * when the recursion depth is exceeded.
243      *
244      * 'rule' is the rule being submitted into.  It will be null if the
245      * resubmit or OFPP_TABLE action didn't find a matching rule.
246      *
247      * This is normally null so the client has to set it manually after
248      * calling action_xlate_ctx_init(). */
249     void (*resubmit_hook)(struct action_xlate_ctx *, struct rule_dpif *rule);
250
251     /* If nonnull, flow translation calls this function to report some
252      * significant decision, e.g. to explain why OFPP_NORMAL translation
253      * dropped a packet. */
254     void (*report_hook)(struct action_xlate_ctx *, const char *s);
255
256     /* If nonnull, flow translation credits the specified statistics to each
257      * rule reached through a resubmit or OFPP_TABLE action.
258      *
259      * This is normally null so the client has to set it manually after
260      * calling action_xlate_ctx_init(). */
261     const struct dpif_flow_stats *resubmit_stats;
262
263 /* xlate_actions() initializes and uses these members.  The client might want
264  * to look at them after it returns. */
265
266     struct ofpbuf *odp_actions; /* Datapath actions. */
267     tag_type tags;              /* Tags associated with actions. */
268     enum slow_path_reason slow; /* 0 if fast path may be used. */
269     bool has_learn;             /* Actions include NXAST_LEARN? */
270     bool has_normal;            /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
271     bool has_fin_timeout;       /* Actions include NXAST_FIN_TIMEOUT? */
272     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
273     mirror_mask_t mirrors;      /* Bitmap of associated mirrors. */
274
275 /* xlate_actions() initializes and uses these members, but the client has no
276  * reason to look at them. */
277
278     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
279     bool max_resubmit_trigger;  /* Recursed too deeply during translation. */
280     struct flow base_flow;      /* Flow at the last commit. */
281     uint32_t orig_skb_priority; /* Priority when packet arrived. */
282     uint8_t table_id;           /* OpenFlow table ID where flow was found. */
283     uint32_t sflow_n_outputs;   /* Number of output ports. */
284     uint32_t sflow_odp_port;    /* Output port for composing sFlow action. */
285     uint16_t user_cookie_offset;/* Used for user_action_cookie fixup. */
286     bool exit;                  /* No further actions should be processed. */
287     struct flow orig_flow;      /* Copy of original flow. */
288 };
289
290 /* Initial values of fields of the packet that may be changed during
291  * flow processing and needed later. */
292 struct initial_vals {
293    /* This is the value of vlan_tci in the packet as actually received from
294     * dpif.  This is the same as the facet's flow.vlan_tci unless the packet
295     * was received via a VLAN splinter.  In that case, this value is 0
296     * (because the packet as actually received from the dpif had no 802.1Q
297     * tag) but the facet's flow.vlan_tci is set to the VLAN that the splinter
298     * represents.
299     *
300     * This member should be removed when the VLAN splinters feature is no
301     * longer needed. */
302     ovs_be16 vlan_tci;
303
304     /* If received on a tunnel, the IP TOS value of the tunnel. */
305     uint8_t tunnel_ip_tos;
306 };
307
308 static void action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *,
309                                   struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
310                                   const struct initial_vals *initial_vals,
311                                   struct rule_dpif *,
312                                   uint8_t tcp_flags, const struct ofpbuf *);
313 static void xlate_actions(struct action_xlate_ctx *,
314                           const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len,
315                           struct ofpbuf *odp_actions);
316 static void xlate_actions_for_side_effects(struct action_xlate_ctx *,
317                                            const struct ofpact *ofpacts,
318                                            size_t ofpacts_len);
319 static void xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *, uint16_t in_port,
320                                uint8_t table_id, bool may_packet_in);
321
322 static size_t put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *,
323                                    struct ofpbuf *odp_actions,
324                                    const struct flow *,
325                                    const union user_action_cookie *);
326
327 static void compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
328                               enum slow_path_reason,
329                               uint64_t *stub, size_t stub_size,
330                               const struct nlattr **actionsp,
331                               size_t *actions_lenp);
332
333 static void xlate_report(struct action_xlate_ctx *ctx, const char *s);
334
335 /* A subfacet (see "struct subfacet" below) has three possible installation
336  * states:
337  *
338  *   - SF_NOT_INSTALLED: Not installed in the datapath.  This will only be the
339  *     case just after the subfacet is created, just before the subfacet is
340  *     destroyed, or if the datapath returns an error when we try to install a
341  *     subfacet.
342  *
343  *   - SF_FAST_PATH: The subfacet's actions are installed in the datapath.
344  *
345  *   - SF_SLOW_PATH: An action that sends every packet for the subfacet through
346  *     ofproto_dpif is installed in the datapath.
347  */
348 enum subfacet_path {
349     SF_NOT_INSTALLED,           /* No datapath flow for this subfacet. */
350     SF_FAST_PATH,               /* Full actions are installed. */
351     SF_SLOW_PATH,               /* Send-to-userspace action is installed. */
352 };
353
354 static const char *subfacet_path_to_string(enum subfacet_path);
355
356 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
357  *
358  * See also the large comment on struct facet. */
359 struct subfacet {
360     /* Owners. */
361     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
362     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
363     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
364
365     enum odp_key_fitness key_fitness;
366     struct nlattr *key;
367     int key_len;
368
369     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
370     long long int created;      /* Time created. */
371
372     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
373     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
374
375     /* Datapath actions.
376      *
377      * These should be essentially identical for every subfacet in a facet, but
378      * may differ in trivial ways due to VLAN splinters. */
379     size_t actions_len;         /* Number of bytes in actions[]. */
380     struct nlattr *actions;     /* Datapath actions. */
381
382     enum slow_path_reason slow; /* 0 if fast path may be used. */
383     enum subfacet_path path;    /* Installed in datapath? */
384
385     /* Initial values of the packet that may be needed later. */
386     struct initial_vals initial_vals;
387
388     /* Datapath port the packet arrived on.  This is needed to remove
389      * flows for ports that are no longer part of the bridge.  Since the
390      * flow definition only has the OpenFlow port number and the port is
391      * no longer part of the bridge, we can't determine the datapath port
392      * number needed to delete the flow from the datapath. */
393     uint32_t odp_in_port;
394 };
395
396 #define SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH 50
397
398 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, struct flow_miss *miss,
399                                         long long int now);
400 static struct subfacet *subfacet_find(struct ofproto_dpif *,
401                                       const struct nlattr *key, size_t key_len,
402                                       uint32_t key_hash);
403 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
404 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
405 static void subfacet_destroy_batch(struct ofproto_dpif *,
406                                    struct subfacet **, int n);
407 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
408                                     struct dpif_flow_stats *);
409 static void subfacet_update_time(struct subfacet *, long long int used);
410 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
411                                   const struct dpif_flow_stats *);
412 static void subfacet_make_actions(struct subfacet *,
413                                   const struct ofpbuf *packet,
414                                   struct ofpbuf *odp_actions);
415 static int subfacet_install(struct subfacet *,
416                             const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
417                             struct dpif_flow_stats *, enum slow_path_reason);
418 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
419
420 static enum subfacet_path subfacet_want_path(enum slow_path_reason);
421
422 /* An exact-match instantiation of an OpenFlow flow.
423  *
424  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
425  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.  Each
426  * subfacet tracks the datapath's idea of the exact-match flow equivalent to
427  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and Open
428  * vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there is exactly
429  * one subfacet per facet.  If the dpif implementation supports more-specific
430  * flow matching than userspace, however, a facet can have more than one
431  * subfacet, each of which corresponds to some distinction in flow that
432  * userspace simply doesn't understand.
433  *
434  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at least
435  * one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
436 struct facet {
437     /* Owners. */
438     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
439     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
440     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
441
442     /* Owned data. */
443     struct list subfacets;
444     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
445
446     /* Key. */
447     struct flow flow;
448
449     /* These statistics:
450      *
451      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
452      *     dpif_execute().
453      *
454      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
455      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
456      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
457      *
458      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
459      *     datapath for any existing subfacet.
460      */
461     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
462     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
463
464     /* Resubmit statistics. */
465     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
466     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
467     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
468
469     /* Accounting. */
470     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
471     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
472     uint8_t tcp_flags;           /* TCP flags seen for this 'rule'. */
473
474     /* Properties of datapath actions.
475      *
476      * Every subfacet has its own actions because actions can differ slightly
477      * between splintered and non-splintered subfacets due to the VLAN tag
478      * being initially different (present vs. absent).  All of them have these
479      * properties in common so we just store one copy of them here. */
480     bool has_learn;              /* Actions include NXAST_LEARN? */
481     bool has_normal;             /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
482     bool has_fin_timeout;        /* Actions include NXAST_FIN_TIMEOUT? */
483     tag_type tags;               /* Tags that would require revalidation. */
484     mirror_mask_t mirrors;       /* Bitmap of dependent mirrors. */
485
486     /* Storage for a single subfacet, to reduce malloc() time and space
487      * overhead.  (A facet always has at least one subfacet and in the common
488      * case has exactly one subfacet.) */
489     struct subfacet one_subfacet;
490
491     long long int learn_rl;      /* Rate limiter for facet_learn(). */
492 };
493
494 static struct facet *facet_create(struct rule_dpif *,
495                                   const struct flow *, uint32_t hash);
496 static void facet_remove(struct facet *);
497 static void facet_free(struct facet *);
498
499 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *,
500                                 const struct flow *, uint32_t hash);
501 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
502                                         const struct flow *, uint32_t hash);
503 static void facet_revalidate(struct facet *);
504 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
505
506 static void facet_flush_stats(struct facet *);
507
508 static void facet_update_time(struct facet *, long long int used);
509 static void facet_reset_counters(struct facet *);
510 static void facet_push_stats(struct facet *);
511 static void facet_learn(struct facet *);
512 static void facet_account(struct facet *);
513 static void push_all_stats(void);
514
515 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
516
517 struct ofport_dpif {
518     struct hmap_node odp_port_node; /* In dpif_backer's "odp_to_ofport_map". */
519     struct ofport up;
520
521     uint32_t odp_port;
522     struct ofbundle *bundle;    /* Bundle that contains this port, if any. */
523     struct list bundle_node;    /* In struct ofbundle's "ports" list. */
524     struct cfm *cfm;            /* Connectivity Fault Management, if any. */
525     tag_type tag;               /* Tag associated with this port. */
526     uint32_t bond_stable_id;    /* stable_id to use as bond slave, or 0. */
527     bool may_enable;            /* May be enabled in bonds. */
528     long long int carrier_seq;  /* Carrier status changes. */
529     struct tnl_port *tnl_port;  /* Tunnel handle, or null. */
530
531     /* Spanning tree. */
532     struct stp_port *stp_port;  /* Spanning Tree Protocol, if any. */
533     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_DISABLED if STP not in use. */
534     long long int stp_state_entered;
535
536     struct hmap priorities;     /* Map of attached 'priority_to_dscp's. */
537
538     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
539      *
540      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
541      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
542      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
543      * widespread use, we will delete these interfaces. */
544     uint16_t realdev_ofp_port;
545     int vlandev_vid;
546 };
547
548 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
549  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
550  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
551 struct priority_to_dscp {
552     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
553     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
554
555     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
556 };
557
558 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
559  *
560  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
561  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
562  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
563  * widespread use, we will delete these interfaces. */
564 struct vlan_splinter {
565     struct hmap_node realdev_vid_node;
566     struct hmap_node vlandev_node;
567     uint16_t realdev_ofp_port;
568     uint16_t vlandev_ofp_port;
569     int vid;
570 };
571
572 static uint32_t vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *,
573                                        uint32_t realdev, ovs_be16 vlan_tci);
574 static bool vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *, struct flow *);
575 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
576 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
577
578 static uint32_t ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *,
579                                      uint16_t ofp_port);
580 static uint16_t odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
581                                      uint32_t odp_port);
582
583 static struct ofport_dpif *
584 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
585 {
586     ovs_assert(ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
587     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
588 }
589
590 static void port_run(struct ofport_dpif *);
591 static void port_run_fast(struct ofport_dpif *);
592 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
593 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
594 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
595
596 struct dpif_completion {
597     struct list list_node;
598     struct ofoperation *op;
599 };
600
601 /* Extra information about a classifier table.
602  * Currently used just for optimized flow revalidation. */
603 struct table_dpif {
604     /* If either of these is nonnull, then this table has a form that allows
605      * flows to be tagged to avoid revalidating most flows for the most common
606      * kinds of flow table changes. */
607     struct cls_table *catchall_table; /* Table that wildcards all fields. */
608     struct cls_table *other_table;    /* Table with any other wildcard set. */
609     uint32_t basis;                   /* Keeps each table's tags separate. */
610 };
611
612 /* Reasons that we might need to revalidate every facet, and corresponding
613  * coverage counters.
614  *
615  * A value of 0 means that there is no need to revalidate.
616  *
617  * It would be nice to have some cleaner way to integrate with coverage
618  * counters, but with only a few reasons I guess this is good enough for
619  * now. */
620 enum revalidate_reason {
621     REV_RECONFIGURE = 1,       /* Switch configuration changed. */
622     REV_STP,                   /* Spanning tree protocol port status change. */
623     REV_PORT_TOGGLED,          /* Port enabled or disabled by CFM, LACP, ...*/
624     REV_FLOW_TABLE,            /* Flow table changed. */
625     REV_INCONSISTENCY          /* Facet self-check failed. */
626 };
627 COVERAGE_DEFINE(rev_reconfigure);
628 COVERAGE_DEFINE(rev_stp);
629 COVERAGE_DEFINE(rev_port_toggled);
630 COVERAGE_DEFINE(rev_flow_table);
631 COVERAGE_DEFINE(rev_inconsistency);
632
633 /* Drop keys are odp flow keys which have drop flows installed in the kernel.
634  * These are datapath flows which have no associated ofproto, if they did we
635  * would use facets. */
636 struct drop_key {
637     struct hmap_node hmap_node;
638     struct nlattr *key;
639     size_t key_len;
640 };
641
642 /* All datapaths of a given type share a single dpif backer instance. */
643 struct dpif_backer {
644     char *type;
645     int refcount;
646     struct dpif *dpif;
647     struct timer next_expiration;
648     struct hmap odp_to_ofport_map; /* ODP port to ofport mapping. */
649
650     struct simap tnl_backers;      /* Set of dpif ports backing tunnels. */
651
652     /* Facet revalidation flags applying to facets which use this backer. */
653     enum revalidate_reason need_revalidate; /* Revalidate every facet. */
654     struct tag_set revalidate_set; /* Revalidate only matching facets. */
655
656     struct hmap drop_keys; /* Set of dropped odp keys. */
657 };
658
659 /* All existing ofproto_backer instances, indexed by ofproto->up.type. */
660 static struct shash all_dpif_backers = SHASH_INITIALIZER(&all_dpif_backers);
661
662 static void drop_key_clear(struct dpif_backer *);
663 static struct ofport_dpif *
664 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *, uint32_t odp_port);
665
666 static void dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto,
667                                         uint64_t delta);
668 struct avg_subfacet_rates {
669     double add_rate;     /* Moving average of new flows created per minute. */
670     double del_rate;     /* Moving average of flows deleted per minute. */
671 };
672 static void show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
673                           const struct avg_subfacet_rates *rates);
674 static void exp_mavg(double *avg, int base, double new);
675
676 struct ofproto_dpif {
677     struct hmap_node all_ofproto_dpifs_node; /* In 'all_ofproto_dpifs'. */
678     struct ofproto up;
679     struct dpif_backer *backer;
680
681     /* Special OpenFlow rules. */
682     struct rule_dpif *miss_rule; /* Sends flow table misses to controller. */
683     struct rule_dpif *no_packet_in_rule; /* Drops flow table misses. */
684
685     /* Statistics. */
686     uint64_t n_matches;
687
688     /* Bridging. */
689     struct netflow *netflow;
690     struct dpif_sflow *sflow;
691     struct hmap bundles;        /* Contains "struct ofbundle"s. */
692     struct mac_learning *ml;
693     struct ofmirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
694     bool has_mirrors;
695     bool has_bonded_bundles;
696
697     /* Facets. */
698     struct hmap facets;
699     struct hmap subfacets;
700     struct governor *governor;
701     long long int consistency_rl;
702
703     /* Revalidation. */
704     struct table_dpif tables[N_TABLES];
705
706     /* Support for debugging async flow mods. */
707     struct list completions;
708
709     bool has_bundle_action; /* True when the first bundle action appears. */
710     struct netdev_stats stats; /* To account packets generated and consumed in
711                                 * userspace. */
712
713     /* Spanning tree. */
714     struct stp *stp;
715     long long int stp_last_tick;
716
717     /* VLAN splinters. */
718     struct hmap realdev_vid_map; /* (realdev,vid) -> vlandev. */
719     struct hmap vlandev_map;     /* vlandev -> (realdev,vid). */
720
721     /* Ports. */
722     struct sset ports;             /* Set of standard port names. */
723     struct sset ghost_ports;       /* Ports with no datapath port. */
724     struct sset port_poll_set;     /* Queued names for port_poll() reply. */
725     int port_poll_errno;           /* Last errno for port_poll() reply. */
726
727     /* Per ofproto's dpif stats. */
728     uint64_t n_hit;
729     uint64_t n_missed;
730
731     /* Subfacet statistics.
732      *
733      * These keep track of the total number of subfacets added and deleted and
734      * flow life span.  They are useful for computing the flow rates stats
735      * exposed via "ovs-appctl dpif/show".  The goal is to learn about
736      * traffic patterns in ways that we can use later to improve Open vSwitch
737      * performance in new situations.  */
738     long long int created;         /* Time when it is created. */
739     unsigned int max_n_subfacet;   /* Maximum number of flows */
740
741     /* The average number of subfacets... */
742     struct avg_subfacet_rates hourly; /* ...over the last hour. */
743     struct avg_subfacet_rates daily;  /* ...over the last day. */
744     long long int last_minute;        /* Last time 'hourly' was updated. */
745
746     /* Number of subfacets added or deleted since 'last_minute'. */
747     unsigned int subfacet_add_count;
748     unsigned int subfacet_del_count;
749
750     /* Number of subfacets added or deleted from 'created' to 'last_minute.' */
751     unsigned long long int total_subfacet_add_count;
752     unsigned long long int total_subfacet_del_count;
753
754     /* Sum of the number of milliseconds that each subfacet existed,
755      * over the subfacets that have been added and then later deleted. */
756     unsigned long long int total_subfacet_life_span;
757
758     /* Incremented by the number of currently existing subfacets, each
759      * time we pull statistics from the kernel. */
760     unsigned long long int total_subfacet_count;
761
762     /* Number of times we pull statistics from the kernel. */
763     unsigned long long int n_update_stats;
764 };
765 static unsigned long long int avg_subfacet_life_span(
766                                         const struct ofproto_dpif *);
767 static double avg_subfacet_count(const struct ofproto_dpif *ofproto);
768 static void update_moving_averages(struct ofproto_dpif *ofproto);
769 static void dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto,
770                                         uint64_t delta);
771 static void update_max_subfacet_count(struct ofproto_dpif *ofproto);
772
773 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
774  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
775 static bool clogged;
776
777 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
778 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
779
780 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
781
782 static struct ofproto_dpif *
783 ofproto_dpif_cast(const struct ofproto *ofproto)
784 {
785     ovs_assert(ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
786     return CONTAINER_OF(ofproto, struct ofproto_dpif, up);
787 }
788
789 static struct ofport_dpif *get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
790                                         uint16_t ofp_port);
791 static struct ofport_dpif *get_odp_port(const struct ofproto_dpif *,
792                                         uint32_t odp_port);
793 static void ofproto_trace(struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
794                           const struct ofpbuf *,
795                           const struct initial_vals *, struct ds *);
796
797 /* Packet processing. */
798 static void update_learning_table(struct ofproto_dpif *,
799                                   const struct flow *, int vlan,
800                                   struct ofbundle *);
801 /* Upcalls. */
802 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
803 static int handle_upcalls(struct dpif_backer *, unsigned int max_batch);
804
805 /* Flow expiration. */
806 static int expire(struct dpif_backer *);
807
808 /* NetFlow. */
809 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
810
811 /* Utilities. */
812 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
813 static size_t compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *,
814                                    struct ofpbuf *odp_actions,
815                                    const struct flow *, uint32_t odp_port);
816 static void add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
817                                const struct flow *flow);
818 /* Global variables. */
819 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
820
821 /* Initial mappings of port to bridge mappings. */
822 static struct shash init_ofp_ports = SHASH_INITIALIZER(&init_ofp_ports);
823 \f
824 /* Factory functions. */
825
826 static void
827 init(const struct shash *iface_hints)
828 {
829     struct shash_node *node;
830
831     /* Make a local copy, since we don't own 'iface_hints' elements. */
832     SHASH_FOR_EACH(node, iface_hints) {
833         const struct iface_hint *orig_hint = node->data;
834         struct iface_hint *new_hint = xmalloc(sizeof *new_hint);
835
836         new_hint->br_name = xstrdup(orig_hint->br_name);
837         new_hint->br_type = xstrdup(orig_hint->br_type);
838         new_hint->ofp_port = orig_hint->ofp_port;
839
840         shash_add(&init_ofp_ports, node->name, new_hint);
841     }
842 }
843
844 static void
845 enumerate_types(struct sset *types)
846 {
847     dp_enumerate_types(types);
848 }
849
850 static int
851 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
852 {
853     struct ofproto_dpif *ofproto;
854
855     sset_clear(names);
856     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
857         if (strcmp(type, ofproto->up.type)) {
858             continue;
859         }
860         sset_add(names, ofproto->up.name);
861     }
862
863     return 0;
864 }
865
866 static int
867 del(const char *type, const char *name)
868 {
869     struct dpif *dpif;
870     int error;
871
872     error = dpif_open(name, type, &dpif);
873     if (!error) {
874         error = dpif_delete(dpif);
875         dpif_close(dpif);
876     }
877     return error;
878 }
879 \f
880 static const char *
881 port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
882 {
883     return dpif_port_open_type(datapath_type, port_type);
884 }
885
886 /* Type functions. */
887
888 static struct ofproto_dpif *
889 lookup_ofproto_dpif_by_port_name(const char *name)
890 {
891     struct ofproto_dpif *ofproto;
892
893     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
894         if (sset_contains(&ofproto->ports, name)) {
895             return ofproto;
896         }
897     }
898
899     return NULL;
900 }
901
902 static int
903 type_run(const char *type)
904 {
905     struct dpif_backer *backer;
906     char *devname;
907     int error;
908
909     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
910     if (!backer) {
911         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
912          * created on demand. */
913         return 0;
914     }
915
916     dpif_run(backer->dpif);
917
918     if (backer->need_revalidate
919         || !tag_set_is_empty(&backer->revalidate_set)) {
920         struct tag_set revalidate_set = backer->revalidate_set;
921         bool need_revalidate = backer->need_revalidate;
922         struct ofproto_dpif *ofproto;
923         struct simap_node *node;
924         struct simap tmp_backers;
925
926         /* Handle tunnel garbage collection. */
927         simap_init(&tmp_backers);
928         simap_swap(&backer->tnl_backers, &tmp_backers);
929
930         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
931             struct ofport_dpif *iter;
932
933             if (backer != ofproto->backer) {
934                 continue;
935             }
936
937             HMAP_FOR_EACH (iter, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
938                 const char *dp_port;
939
940                 if (!iter->tnl_port) {
941                     continue;
942                 }
943
944                 dp_port = netdev_vport_get_dpif_port(iter->up.netdev);
945                 node = simap_find(&tmp_backers, dp_port);
946                 if (node) {
947                     simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, node->data);
948                     simap_delete(&tmp_backers, node);
949                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
950                 } else {
951                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
952                     if (!node) {
953                         uint32_t odp_port = UINT32_MAX;
954
955                         if (!dpif_port_add(backer->dpif, iter->up.netdev,
956                                            &odp_port)) {
957                             simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, odp_port);
958                             node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
959                         }
960                     }
961                 }
962
963                 iter->odp_port = node ? node->data : OVSP_NONE;
964                 if (tnl_port_reconfigure(&iter->up, iter->odp_port,
965                                          &iter->tnl_port)) {
966                     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
967                 }
968             }
969         }
970
971         SIMAP_FOR_EACH (node, &tmp_backers) {
972             dpif_port_del(backer->dpif, node->data);
973         }
974         simap_destroy(&tmp_backers);
975
976         switch (backer->need_revalidate) {
977         case REV_RECONFIGURE:   COVERAGE_INC(rev_reconfigure);   break;
978         case REV_STP:           COVERAGE_INC(rev_stp);           break;
979         case REV_PORT_TOGGLED:  COVERAGE_INC(rev_port_toggled);  break;
980         case REV_FLOW_TABLE:    COVERAGE_INC(rev_flow_table);    break;
981         case REV_INCONSISTENCY: COVERAGE_INC(rev_inconsistency); break;
982         }
983
984         if (backer->need_revalidate) {
985             /* Clear the drop_keys in case we should now be accepting some
986              * formerly dropped flows. */
987             drop_key_clear(backer);
988         }
989
990         /* Clear the revalidation flags. */
991         tag_set_init(&backer->revalidate_set);
992         backer->need_revalidate = 0;
993
994         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
995             struct facet *facet, *next;
996
997             if (ofproto->backer != backer) {
998                 continue;
999             }
1000
1001             HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next, hmap_node, &ofproto->facets) {
1002                 if (need_revalidate
1003                     || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->tags)) {
1004                     facet_revalidate(facet);
1005                 }
1006             }
1007         }
1008     }
1009
1010     if (timer_expired(&backer->next_expiration)) {
1011         int delay = expire(backer);
1012         timer_set_duration(&backer->next_expiration, delay);
1013     }
1014
1015     /* Check for port changes in the dpif. */
1016     while ((error = dpif_port_poll(backer->dpif, &devname)) == 0) {
1017         struct ofproto_dpif *ofproto;
1018         struct dpif_port port;
1019
1020         /* Don't report on the datapath's device. */
1021         if (!strcmp(devname, dpif_base_name(backer->dpif))) {
1022             goto next;
1023         }
1024
1025         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
1026                        &all_ofproto_dpifs) {
1027             if (simap_contains(&ofproto->backer->tnl_backers, devname)) {
1028                 goto next;
1029             }
1030         }
1031
1032         ofproto = lookup_ofproto_dpif_by_port_name(devname);
1033         if (dpif_port_query_by_name(backer->dpif, devname, &port)) {
1034             /* The port was removed.  If we know the datapath,
1035              * report it through poll_set().  If we don't, it may be
1036              * notifying us of a removal we initiated, so ignore it.
1037              * If there's a pending ENOBUFS, let it stand, since
1038              * everything will be reevaluated. */
1039             if (ofproto && ofproto->port_poll_errno != ENOBUFS) {
1040                 sset_add(&ofproto->port_poll_set, devname);
1041                 ofproto->port_poll_errno = 0;
1042             }
1043         } else if (!ofproto) {
1044             /* The port was added, but we don't know with which
1045              * ofproto we should associate it.  Delete it. */
1046             dpif_port_del(backer->dpif, port.port_no);
1047         }
1048         dpif_port_destroy(&port);
1049
1050     next:
1051         free(devname);
1052     }
1053
1054     if (error != EAGAIN) {
1055         struct ofproto_dpif *ofproto;
1056
1057         /* There was some sort of error, so propagate it to all
1058          * ofprotos that use this backer. */
1059         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
1060                        &all_ofproto_dpifs) {
1061             if (ofproto->backer == backer) {
1062                 sset_clear(&ofproto->port_poll_set);
1063                 ofproto->port_poll_errno = error;
1064             }
1065         }
1066     }
1067
1068     return 0;
1069 }
1070
1071 static int
1072 type_run_fast(const char *type)
1073 {
1074     struct dpif_backer *backer;
1075     unsigned int work;
1076
1077     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1078     if (!backer) {
1079         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
1080          * created on demand. */
1081         return 0;
1082     }
1083
1084     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
1085      * or until we do a fixed total amount of work.
1086      *
1087      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
1088      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
1089      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
1090      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
1091      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
1092      * presumably for real traffic as well. */
1093     work = 0;
1094     while (work < FLOW_MISS_MAX_BATCH) {
1095         int retval = handle_upcalls(backer, FLOW_MISS_MAX_BATCH - work);
1096         if (retval <= 0) {
1097             return -retval;
1098         }
1099         work += retval;
1100     }
1101
1102     return 0;
1103 }
1104
1105 static void
1106 type_wait(const char *type)
1107 {
1108     struct dpif_backer *backer;
1109
1110     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1111     if (!backer) {
1112         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
1113          * created on demand. */
1114         return;
1115     }
1116
1117     timer_wait(&backer->next_expiration);
1118 }
1119 \f
1120 /* Basic life-cycle. */
1121
1122 static int add_internal_flows(struct ofproto_dpif *);
1123
1124 static struct ofproto *
1125 alloc(void)
1126 {
1127     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
1128     return &ofproto->up;
1129 }
1130
1131 static void
1132 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
1133 {
1134     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1135     free(ofproto);
1136 }
1137
1138 static void
1139 close_dpif_backer(struct dpif_backer *backer)
1140 {
1141     struct shash_node *node;
1142
1143     ovs_assert(backer->refcount > 0);
1144
1145     if (--backer->refcount) {
1146         return;
1147     }
1148
1149     drop_key_clear(backer);
1150     hmap_destroy(&backer->drop_keys);
1151
1152     simap_destroy(&backer->tnl_backers);
1153     hmap_destroy(&backer->odp_to_ofport_map);
1154     node = shash_find(&all_dpif_backers, backer->type);
1155     free(backer->type);
1156     shash_delete(&all_dpif_backers, node);
1157     dpif_close(backer->dpif);
1158
1159     free(backer);
1160 }
1161
1162 /* Datapath port slated for removal from datapath. */
1163 struct odp_garbage {
1164     struct list list_node;
1165     uint32_t odp_port;
1166 };
1167
1168 static int
1169 open_dpif_backer(const char *type, struct dpif_backer **backerp)
1170 {
1171     struct dpif_backer *backer;
1172     struct dpif_port_dump port_dump;
1173     struct dpif_port port;
1174     struct shash_node *node;
1175     struct list garbage_list;
1176     struct odp_garbage *garbage, *next;
1177     struct sset names;
1178     char *backer_name;
1179     const char *name;
1180     int error;
1181
1182     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1183     if (backer) {
1184         backer->refcount++;
1185         *backerp = backer;
1186         return 0;
1187     }
1188
1189     backer_name = xasprintf("ovs-%s", type);
1190
1191     /* Remove any existing datapaths, since we assume we're the only
1192      * userspace controlling the datapath. */
1193     sset_init(&names);
1194     dp_enumerate_names(type, &names);
1195     SSET_FOR_EACH(name, &names) {
1196         struct dpif *old_dpif;
1197
1198         /* Don't remove our backer if it exists. */
1199         if (!strcmp(name, backer_name)) {
1200             continue;
1201         }
1202
1203         if (dpif_open(name, type, &old_dpif)) {
1204             VLOG_WARN("couldn't open old datapath %s to remove it", name);
1205         } else {
1206             dpif_delete(old_dpif);
1207             dpif_close(old_dpif);
1208         }
1209     }
1210     sset_destroy(&names);
1211
1212     backer = xmalloc(sizeof *backer);
1213
1214     error = dpif_create_and_open(backer_name, type, &backer->dpif);
1215     free(backer_name);
1216     if (error) {
1217         VLOG_ERR("failed to open datapath of type %s: %s", type,
1218                  strerror(error));
1219         free(backer);
1220         return error;
1221     }
1222
1223     backer->type = xstrdup(type);
1224     backer->refcount = 1;
1225     hmap_init(&backer->odp_to_ofport_map);
1226     hmap_init(&backer->drop_keys);
1227     timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
1228     backer->need_revalidate = 0;
1229     simap_init(&backer->tnl_backers);
1230     tag_set_init(&backer->revalidate_set);
1231     *backerp = backer;
1232
1233     dpif_flow_flush(backer->dpif);
1234
1235     /* Loop through the ports already on the datapath and remove any
1236      * that we don't need anymore. */
1237     list_init(&garbage_list);
1238     dpif_port_dump_start(&port_dump, backer->dpif);
1239     while (dpif_port_dump_next(&port_dump, &port)) {
1240         node = shash_find(&init_ofp_ports, port.name);
1241         if (!node && strcmp(port.name, dpif_base_name(backer->dpif))) {
1242             garbage = xmalloc(sizeof *garbage);
1243             garbage->odp_port = port.port_no;
1244             list_push_front(&garbage_list, &garbage->list_node);
1245         }
1246     }
1247     dpif_port_dump_done(&port_dump);
1248
1249     LIST_FOR_EACH_SAFE (garbage, next, list_node, &garbage_list) {
1250         dpif_port_del(backer->dpif, garbage->odp_port);
1251         list_remove(&garbage->list_node);
1252         free(garbage);
1253     }
1254
1255     shash_add(&all_dpif_backers, type, backer);
1256
1257     error = dpif_recv_set(backer->dpif, true);
1258     if (error) {
1259         VLOG_ERR("failed to listen on datapath of type %s: %s",
1260                  type, strerror(error));
1261         close_dpif_backer(backer);
1262         return error;
1263     }
1264
1265     return error;
1266 }
1267
1268 static int
1269 construct(struct ofproto *ofproto_)
1270 {
1271     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1272     struct shash_node *node, *next;
1273     int max_ports;
1274     int error;
1275     int i;
1276
1277     error = open_dpif_backer(ofproto->up.type, &ofproto->backer);
1278     if (error) {
1279         return error;
1280     }
1281
1282     max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->backer->dpif);
1283     ofproto_init_max_ports(ofproto_, MIN(max_ports, OFPP_MAX));
1284
1285     ofproto->n_matches = 0;
1286
1287     ofproto->netflow = NULL;
1288     ofproto->sflow = NULL;
1289     ofproto->stp = NULL;
1290     hmap_init(&ofproto->bundles);
1291     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
1292     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1293         ofproto->mirrors[i] = NULL;
1294     }
1295     ofproto->has_bonded_bundles = false;
1296
1297     hmap_init(&ofproto->facets);
1298     hmap_init(&ofproto->subfacets);
1299     ofproto->governor = NULL;
1300     ofproto->consistency_rl = LLONG_MIN;
1301
1302     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
1303         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
1304
1305         table->catchall_table = NULL;
1306         table->other_table = NULL;
1307         table->basis = random_uint32();
1308     }
1309
1310     list_init(&ofproto->completions);
1311
1312     ofproto_dpif_unixctl_init();
1313
1314     ofproto->has_mirrors = false;
1315     ofproto->has_bundle_action = false;
1316
1317     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
1318     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
1319
1320     sset_init(&ofproto->ports);
1321     sset_init(&ofproto->ghost_ports);
1322     sset_init(&ofproto->port_poll_set);
1323     ofproto->port_poll_errno = 0;
1324
1325     SHASH_FOR_EACH_SAFE (node, next, &init_ofp_ports) {
1326         struct iface_hint *iface_hint = node->data;
1327
1328         if (!strcmp(iface_hint->br_name, ofproto->up.name)) {
1329             /* Check if the datapath already has this port. */
1330             if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, node->name)) {
1331                 sset_add(&ofproto->ports, node->name);
1332             }
1333
1334             free(iface_hint->br_name);
1335             free(iface_hint->br_type);
1336             free(iface_hint);
1337             shash_delete(&init_ofp_ports, node);
1338         }
1339     }
1340
1341     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
1342                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
1343     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
1344
1345     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
1346     error = add_internal_flows(ofproto);
1347     ofproto->up.tables[TBL_INTERNAL].flags = OFTABLE_HIDDEN | OFTABLE_READONLY;
1348
1349     ofproto->n_hit = 0;
1350     ofproto->n_missed = 0;
1351
1352     ofproto->max_n_subfacet = 0;
1353     ofproto->created = time_msec();
1354     ofproto->last_minute = ofproto->created;
1355     memset(&ofproto->hourly, 0, sizeof ofproto->hourly);
1356     memset(&ofproto->daily, 0, sizeof ofproto->daily);
1357     ofproto->subfacet_add_count = 0;
1358     ofproto->subfacet_del_count = 0;
1359     ofproto->total_subfacet_add_count = 0;
1360     ofproto->total_subfacet_del_count = 0;
1361     ofproto->total_subfacet_life_span = 0;
1362     ofproto->total_subfacet_count = 0;
1363     ofproto->n_update_stats = 0;
1364
1365     return error;
1366 }
1367
1368 static int
1369 add_internal_flow(struct ofproto_dpif *ofproto, int id,
1370                   const struct ofpbuf *ofpacts, struct rule_dpif **rulep)
1371 {
1372     struct ofputil_flow_mod fm;
1373     int error;
1374
1375     match_init_catchall(&fm.match);
1376     fm.priority = 0;
1377     match_set_reg(&fm.match, 0, id);
1378     fm.new_cookie = htonll(0);
1379     fm.cookie = htonll(0);
1380     fm.cookie_mask = htonll(0);
1381     fm.table_id = TBL_INTERNAL;
1382     fm.command = OFPFC_ADD;
1383     fm.idle_timeout = 0;
1384     fm.hard_timeout = 0;
1385     fm.buffer_id = 0;
1386     fm.out_port = 0;
1387     fm.flags = 0;
1388     fm.ofpacts = ofpacts->data;
1389     fm.ofpacts_len = ofpacts->size;
1390
1391     error = ofproto_flow_mod(&ofproto->up, &fm);
1392     if (error) {
1393         VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to add internal flow %d (%s)",
1394                     id, ofperr_to_string(error));
1395         return error;
1396     }
1397
1398     *rulep = rule_dpif_lookup__(ofproto, &fm.match.flow, TBL_INTERNAL);
1399     ovs_assert(*rulep != NULL);
1400
1401     return 0;
1402 }
1403
1404 static int
1405 add_internal_flows(struct ofproto_dpif *ofproto)
1406 {
1407     struct ofpact_controller *controller;
1408     uint64_t ofpacts_stub[128 / 8];
1409     struct ofpbuf ofpacts;
1410     int error;
1411     int id;
1412
1413     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
1414     id = 1;
1415
1416     controller = ofpact_put_CONTROLLER(&ofpacts);
1417     controller->max_len = UINT16_MAX;
1418     controller->controller_id = 0;
1419     controller->reason = OFPR_NO_MATCH;
1420     ofpact_pad(&ofpacts);
1421
1422     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts, &ofproto->miss_rule);
1423     if (error) {
1424         return error;
1425     }
1426
1427     ofpbuf_clear(&ofpacts);
1428     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1429                               &ofproto->no_packet_in_rule);
1430     return error;
1431 }
1432
1433 static void
1434 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
1435 {
1436     struct dpif_completion *c, *next;
1437
1438     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
1439         ofoperation_complete(c->op, 0);
1440         list_remove(&c->list_node);
1441         free(c);
1442     }
1443 }
1444
1445 static void
1446 destruct(struct ofproto *ofproto_)
1447 {
1448     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1449     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
1450     struct oftable *table;
1451     int i;
1452
1453     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
1454     complete_operations(ofproto);
1455
1456     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
1457         struct cls_cursor cursor;
1458
1459         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
1460         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
1461             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
1462         }
1463     }
1464
1465     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1466         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
1467     }
1468
1469     netflow_destroy(ofproto->netflow);
1470     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
1471     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
1472     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
1473
1474     hmap_destroy(&ofproto->facets);
1475     hmap_destroy(&ofproto->subfacets);
1476     governor_destroy(ofproto->governor);
1477
1478     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
1479     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
1480
1481     sset_destroy(&ofproto->ports);
1482     sset_destroy(&ofproto->ghost_ports);
1483     sset_destroy(&ofproto->port_poll_set);
1484
1485     close_dpif_backer(ofproto->backer);
1486 }
1487
1488 static int
1489 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
1490 {
1491     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1492     struct ofport_dpif *ofport;
1493
1494     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1495         port_run_fast(ofport);
1496     }
1497
1498     return 0;
1499 }
1500
1501 static int
1502 run(struct ofproto *ofproto_)
1503 {
1504     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1505     struct ofport_dpif *ofport;
1506     struct ofbundle *bundle;
1507     int error;
1508
1509     if (!clogged) {
1510         complete_operations(ofproto);
1511     }
1512
1513     error = run_fast(ofproto_);
1514     if (error) {
1515         return error;
1516     }
1517
1518     if (ofproto->netflow) {
1519         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
1520             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
1521         }
1522     }
1523     if (ofproto->sflow) {
1524         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
1525     }
1526
1527     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1528         port_run(ofport);
1529     }
1530     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1531         bundle_run(bundle);
1532     }
1533
1534     stp_run(ofproto);
1535     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1536
1537     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
1538     if (time_msec() >= ofproto->consistency_rl
1539         && !hmap_is_empty(&ofproto->facets)
1540         && !ofproto->backer->need_revalidate) {
1541         struct facet *facet;
1542
1543         ofproto->consistency_rl = time_msec() + 250;
1544
1545         facet = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets),
1546                              struct facet, hmap_node);
1547         if (!tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
1548                                 facet->tags)) {
1549             if (!facet_check_consistency(facet)) {
1550                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
1551             }
1552         }
1553     }
1554
1555     if (ofproto->governor) {
1556         size_t n_subfacets;
1557
1558         governor_run(ofproto->governor);
1559
1560         /* If the governor has shrunk to its minimum size and the number of
1561          * subfacets has dwindled, then drop the governor entirely.
1562          *
1563          * For hysteresis, the number of subfacets to drop the governor is
1564          * smaller than the number needed to trigger its creation. */
1565         n_subfacets = hmap_count(&ofproto->subfacets);
1566         if (n_subfacets * 4 < ofproto->up.flow_eviction_threshold
1567             && governor_is_idle(ofproto->governor)) {
1568             governor_destroy(ofproto->governor);
1569             ofproto->governor = NULL;
1570         }
1571     }
1572
1573     return 0;
1574 }
1575
1576 static void
1577 wait(struct ofproto *ofproto_)
1578 {
1579     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1580     struct ofport_dpif *ofport;
1581     struct ofbundle *bundle;
1582
1583     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
1584         poll_immediate_wake();
1585     }
1586
1587     dpif_wait(ofproto->backer->dpif);
1588     dpif_recv_wait(ofproto->backer->dpif);
1589     if (ofproto->sflow) {
1590         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
1591     }
1592     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->backer->revalidate_set)) {
1593         poll_immediate_wake();
1594     }
1595     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1596         port_wait(ofport);
1597     }
1598     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1599         bundle_wait(bundle);
1600     }
1601     if (ofproto->netflow) {
1602         netflow_wait(ofproto->netflow);
1603     }
1604     mac_learning_wait(ofproto->ml);
1605     stp_wait(ofproto);
1606     if (ofproto->backer->need_revalidate) {
1607         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1608         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1609         poll_immediate_wake();
1610     }
1611     if (ofproto->governor) {
1612         governor_wait(ofproto->governor);
1613     }
1614 }
1615
1616 static void
1617 get_memory_usage(const struct ofproto *ofproto_, struct simap *usage)
1618 {
1619     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1620
1621     simap_increase(usage, "facets", hmap_count(&ofproto->facets));
1622     simap_increase(usage, "subfacets", hmap_count(&ofproto->subfacets));
1623 }
1624
1625 static void
1626 flush(struct ofproto *ofproto_)
1627 {
1628     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1629     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
1630     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
1631     int n_batch;
1632
1633     n_batch = 0;
1634     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
1635                         &ofproto->subfacets) {
1636         if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
1637             batch[n_batch++] = subfacet;
1638             if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
1639                 subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
1640                 n_batch = 0;
1641             }
1642         } else {
1643             subfacet_destroy(subfacet);
1644         }
1645     }
1646
1647     if (n_batch > 0) {
1648         subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
1649     }
1650 }
1651
1652 static void
1653 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
1654              bool *arp_match_ip, enum ofputil_action_bitmap *actions)
1655 {
1656     *arp_match_ip = true;
1657     *actions = (OFPUTIL_A_OUTPUT |
1658                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_VID |
1659                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_PCP |
1660                 OFPUTIL_A_STRIP_VLAN |
1661                 OFPUTIL_A_SET_DL_SRC |
1662                 OFPUTIL_A_SET_DL_DST |
1663                 OFPUTIL_A_SET_NW_SRC |
1664                 OFPUTIL_A_SET_NW_DST |
1665                 OFPUTIL_A_SET_NW_TOS |
1666                 OFPUTIL_A_SET_TP_SRC |
1667                 OFPUTIL_A_SET_TP_DST |
1668                 OFPUTIL_A_ENQUEUE);
1669 }
1670
1671 static void
1672 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp12_table_stats *ots)
1673 {
1674     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1675     struct dpif_dp_stats s;
1676
1677     strcpy(ots->name, "classifier");
1678
1679     dpif_get_dp_stats(ofproto->backer->dpif, &s);
1680
1681     ots->lookup_count = htonll(s.n_hit + s.n_missed);
1682     ots->matched_count = htonll(s.n_hit + ofproto->n_matches);
1683 }
1684
1685 static struct ofport *
1686 port_alloc(void)
1687 {
1688     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
1689     return &port->up;
1690 }
1691
1692 static void
1693 port_dealloc(struct ofport *port_)
1694 {
1695     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1696     free(port);
1697 }
1698
1699 static int
1700 port_construct(struct ofport *port_)
1701 {
1702     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1703     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1704     const struct netdev *netdev = port->up.netdev;
1705     struct dpif_port dpif_port;
1706     int error;
1707
1708     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1709     port->bundle = NULL;
1710     port->cfm = NULL;
1711     port->tag = tag_create_random();
1712     port->may_enable = true;
1713     port->stp_port = NULL;
1714     port->stp_state = STP_DISABLED;
1715     port->tnl_port = NULL;
1716     hmap_init(&port->priorities);
1717     port->realdev_ofp_port = 0;
1718     port->vlandev_vid = 0;
1719     port->carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(netdev);
1720
1721     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
1722         /* XXX By bailing out here, we don't do required sFlow work. */
1723         port->odp_port = OVSP_NONE;
1724         return 0;
1725     }
1726
1727     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
1728                                     netdev_vport_get_dpif_port(netdev),
1729                                     &dpif_port);
1730     if (error) {
1731         return error;
1732     }
1733
1734     port->odp_port = dpif_port.port_no;
1735
1736     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
1737         port->tnl_port = tnl_port_add(&port->up, port->odp_port);
1738     } else {
1739         /* Sanity-check that a mapping doesn't already exist.  This
1740          * shouldn't happen for non-tunnel ports. */
1741         if (odp_port_to_ofp_port(ofproto, port->odp_port) != OFPP_NONE) {
1742             VLOG_ERR("port %s already has an OpenFlow port number",
1743                      dpif_port.name);
1744             dpif_port_destroy(&dpif_port);
1745             return EBUSY;
1746         }
1747
1748         hmap_insert(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node,
1749                     hash_int(port->odp_port, 0));
1750     }
1751     dpif_port_destroy(&dpif_port);
1752
1753     if (ofproto->sflow) {
1754         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_, port->odp_port);
1755     }
1756
1757     return 0;
1758 }
1759
1760 static void
1761 port_destruct(struct ofport *port_)
1762 {
1763     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1764     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1765     const char *dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(port->up.netdev);
1766     const char *devname = netdev_get_name(port->up.netdev);
1767
1768     if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
1769         /* The underlying device is still there, so delete it.  This
1770          * happens when the ofproto is being destroyed, since the caller
1771          * assumes that removal of attached ports will happen as part of
1772          * destruction. */
1773         if (!port->tnl_port) {
1774             dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, port->odp_port);
1775         }
1776         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1777     }
1778
1779     if (port->odp_port != OVSP_NONE && !port->tnl_port) {
1780         hmap_remove(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node);
1781     }
1782
1783     tnl_port_del(port->tnl_port);
1784     sset_find_and_delete(&ofproto->ports, devname);
1785     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports, devname);
1786     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1787     bundle_remove(port_);
1788     set_cfm(port_, NULL);
1789     if (ofproto->sflow) {
1790         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
1791     }
1792
1793     ofport_clear_priorities(port);
1794     hmap_destroy(&port->priorities);
1795 }
1796
1797 static void
1798 port_modified(struct ofport *port_)
1799 {
1800     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1801
1802     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1803         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1804     }
1805 }
1806
1807 static void
1808 port_reconfigured(struct ofport *port_, enum ofputil_port_config old_config)
1809 {
1810     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1811     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1812     enum ofputil_port_config changed = old_config ^ port->up.pp.config;
1813
1814     if (changed & (OFPUTIL_PC_NO_RECV | OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP |
1815                    OFPUTIL_PC_NO_FWD | OFPUTIL_PC_NO_FLOOD |
1816                    OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN)) {
1817         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1818
1819         if (changed & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD && port->bundle) {
1820             bundle_update(port->bundle);
1821         }
1822     }
1823 }
1824
1825 static int
1826 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1827           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1828 {
1829     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1830     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1831
1832     if (sflow_options) {
1833         if (!ds) {
1834             struct ofport_dpif *ofport;
1835
1836             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create();
1837             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1838                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up, ofport->odp_port);
1839             }
1840             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1841         }
1842         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1843     } else {
1844         if (ds) {
1845             dpif_sflow_destroy(ds);
1846             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1847             ofproto->sflow = NULL;
1848         }
1849     }
1850     return 0;
1851 }
1852
1853 static int
1854 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
1855 {
1856     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1857     int error;
1858
1859     if (!s) {
1860         error = 0;
1861     } else {
1862         if (!ofport->cfm) {
1863             struct ofproto_dpif *ofproto;
1864
1865             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1866             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1867             ofport->cfm = cfm_create(netdev_get_name(ofport->up.netdev));
1868         }
1869
1870         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
1871             return 0;
1872         }
1873
1874         error = EINVAL;
1875     }
1876     cfm_destroy(ofport->cfm);
1877     ofport->cfm = NULL;
1878     return error;
1879 }
1880
1881 static int
1882 get_cfm_fault(const struct ofport *ofport_)
1883 {
1884     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1885
1886     return ofport->cfm ? cfm_get_fault(ofport->cfm) : -1;
1887 }
1888
1889 static int
1890 get_cfm_opup(const struct ofport *ofport_)
1891 {
1892     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1893
1894     return ofport->cfm ? cfm_get_opup(ofport->cfm) : -1;
1895 }
1896
1897 static int
1898 get_cfm_remote_mpids(const struct ofport *ofport_, const uint64_t **rmps,
1899                      size_t *n_rmps)
1900 {
1901     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1902
1903     if (ofport->cfm) {
1904         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, rmps, n_rmps);
1905         return 0;
1906     } else {
1907         return -1;
1908     }
1909 }
1910
1911 static int
1912 get_cfm_health(const struct ofport *ofport_)
1913 {
1914     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1915
1916     return ofport->cfm ? cfm_get_health(ofport->cfm) : -1;
1917 }
1918 \f
1919 /* Spanning Tree. */
1920
1921 static void
1922 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
1923 {
1924     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
1925     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
1926     struct ofport_dpif *ofport;
1927
1928     ofport = stp_port_get_aux(sp);
1929     if (!ofport) {
1930         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
1931                      ofproto->up.name, port_num);
1932     } else {
1933         struct eth_header *eth = pkt->l2;
1934
1935         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
1936         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
1937             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
1938                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
1939         } else {
1940             send_packet(ofport, pkt);
1941         }
1942     }
1943     ofpbuf_delete(pkt);
1944 }
1945
1946 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
1947 static int
1948 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
1949 {
1950     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1951
1952     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
1953     if (!s != !ofproto->stp) {
1954         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1955     }
1956
1957     if (s) {
1958         if (!ofproto->stp) {
1959             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
1960                                       send_bpdu_cb, ofproto);
1961             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
1962         }
1963
1964         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
1965         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
1966         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
1967         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
1968         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
1969     }  else {
1970         struct ofport *ofport;
1971
1972         HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1973             set_stp_port(ofport, NULL);
1974         }
1975
1976         stp_destroy(ofproto->stp);
1977         ofproto->stp = NULL;
1978     }
1979
1980     return 0;
1981 }
1982
1983 static int
1984 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
1985 {
1986     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1987
1988     if (ofproto->stp) {
1989         s->enabled = true;
1990         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
1991         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
1992         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
1993     } else {
1994         s->enabled = false;
1995     }
1996
1997     return 0;
1998 }
1999
2000 static void
2001 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
2002 {
2003     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2004     enum stp_state state;
2005
2006     /* Figure out new state. */
2007     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
2008                              : STP_DISABLED;
2009
2010     /* Update state. */
2011     if (ofport->stp_state != state) {
2012         enum ofputil_port_state of_state;
2013         bool fwd_change;
2014
2015         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
2016                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
2017                     stp_state_name(ofport->stp_state),
2018                     stp_state_name(state));
2019         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
2020                 != stp_learn_in_state(state)) {
2021             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
2022             mac_learning_flush(ofproto->ml,
2023                                &ofproto->backer->revalidate_set);
2024         }
2025         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
2026                         != stp_forward_in_state(state);
2027
2028         ofproto->backer->need_revalidate = REV_STP;
2029         ofport->stp_state = state;
2030         ofport->stp_state_entered = time_msec();
2031
2032         if (fwd_change && ofport->bundle) {
2033             bundle_update(ofport->bundle);
2034         }
2035
2036         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
2037         of_state = ofport->up.pp.state & ~OFPUTIL_PS_STP_MASK;
2038         of_state |= (state == STP_LISTENING ? OFPUTIL_PS_STP_LISTEN
2039                      : state == STP_LEARNING ? OFPUTIL_PS_STP_LEARN
2040                      : state == STP_FORWARDING ? OFPUTIL_PS_STP_FORWARD
2041                      : state == STP_BLOCKING ?  OFPUTIL_PS_STP_BLOCK
2042                      : 0);
2043         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
2044     }
2045 }
2046
2047 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
2048  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
2049  * there are no duplicates. */
2050 static int
2051 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
2052              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
2053 {
2054     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2055     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2056     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2057
2058     if (!s || !s->enable) {
2059         if (sp) {
2060             ofport->stp_port = NULL;
2061             stp_port_disable(sp);
2062             update_stp_port_state(ofport);
2063         }
2064         return 0;
2065     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
2066             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
2067         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
2068          * already in use by another port. */
2069         stp_port_disable(sp);
2070     }
2071
2072     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
2073     stp_port_enable(sp);
2074
2075     stp_port_set_aux(sp, ofport);
2076     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
2077     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
2078
2079     update_stp_port_state(ofport);
2080
2081     return 0;
2082 }
2083
2084 static int
2085 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
2086                     struct ofproto_port_stp_status *s)
2087 {
2088     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2089     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2090     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2091
2092     if (!ofproto->stp || !sp) {
2093         s->enabled = false;
2094         return 0;
2095     }
2096
2097     s->enabled = true;
2098     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
2099     s->state = stp_port_get_state(sp);
2100     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
2101     s->role = stp_port_get_role(sp);
2102     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
2103
2104     return 0;
2105 }
2106
2107 static void
2108 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
2109 {
2110     if (ofproto->stp) {
2111         long long int now = time_msec();
2112         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
2113         struct stp_port *sp;
2114
2115         if (elapsed > 0) {
2116             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
2117             ofproto->stp_last_tick = now;
2118         }
2119         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
2120             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
2121
2122             if (ofport) {
2123                 update_stp_port_state(ofport);
2124             }
2125         }
2126
2127         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
2128             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2129         }
2130     }
2131 }
2132
2133 static void
2134 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
2135 {
2136     if (ofproto->stp) {
2137         poll_timer_wait(1000);
2138     }
2139 }
2140
2141 /* Returns true if STP should process 'flow'. */
2142 static bool
2143 stp_should_process_flow(const struct flow *flow)
2144 {
2145     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
2146 }
2147
2148 static void
2149 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
2150                    const struct ofpbuf *packet)
2151 {
2152     struct ofpbuf payload = *packet;
2153     struct eth_header *eth = payload.data;
2154     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2155
2156     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
2157      * STP enabled. */
2158     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
2159         return;
2160     }
2161
2162     /* Trim off padding on payload. */
2163     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
2164         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
2165     }
2166
2167     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
2168         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
2169     }
2170 }
2171 \f
2172 static struct priority_to_dscp *
2173 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
2174 {
2175     struct priority_to_dscp *pdscp;
2176     uint32_t hash;
2177
2178     hash = hash_int(priority, 0);
2179     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
2180         if (pdscp->priority == priority) {
2181             return pdscp;
2182         }
2183     }
2184     return NULL;
2185 }
2186
2187 static void
2188 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
2189 {
2190     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
2191
2192     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
2193         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2194         free(pdscp);
2195     }
2196 }
2197
2198 static int
2199 set_queues(struct ofport *ofport_,
2200            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
2201            size_t n_qdscp)
2202 {
2203     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2204     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2205     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
2206     size_t i;
2207
2208     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
2209         struct priority_to_dscp *pdscp;
2210         uint32_t priority;
2211         uint8_t dscp;
2212
2213         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
2214         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, qdscp_list[i].queue,
2215                                    &priority)) {
2216             continue;
2217         }
2218
2219         pdscp = get_priority(ofport, priority);
2220         if (pdscp) {
2221             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2222         } else {
2223             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
2224             pdscp->priority = priority;
2225             pdscp->dscp = dscp;
2226             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2227         }
2228
2229         if (pdscp->dscp != dscp) {
2230             pdscp->dscp = dscp;
2231             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2232         }
2233
2234         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
2235     }
2236
2237     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
2238         ofport_clear_priorities(ofport);
2239         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2240     }
2241
2242     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
2243     hmap_destroy(&new);
2244
2245     return 0;
2246 }
2247 \f
2248 /* Bundles. */
2249
2250 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
2251  * ofproto to revalidate every flow.
2252  *
2253  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
2254  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
2255  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
2256  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
2257  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
2258  * with the host from which it migrated. */
2259 static void
2260 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
2261 {
2262     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2263     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
2264     struct mac_entry *mac, *next_mac;
2265
2266     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2267     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
2268         if (mac->port.p == bundle) {
2269             if (all_ofprotos) {
2270                 struct ofproto_dpif *o;
2271
2272                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2273                     if (o != ofproto) {
2274                         struct mac_entry *e;
2275
2276                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
2277                                                 NULL);
2278                         if (e) {
2279                             mac_learning_expire(o->ml, e);
2280                         }
2281                     }
2282                 }
2283             }
2284
2285             mac_learning_expire(ml, mac);
2286         }
2287     }
2288 }
2289
2290 static struct ofbundle *
2291 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2292 {
2293     struct ofbundle *bundle;
2294
2295     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
2296                              &ofproto->bundles) {
2297         if (bundle->aux == aux) {
2298             return bundle;
2299         }
2300     }
2301     return NULL;
2302 }
2303
2304 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
2305  * ones that are found to 'bundles'. */
2306 static void
2307 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
2308                        void **auxes, size_t n_auxes,
2309                        struct hmapx *bundles)
2310 {
2311     size_t i;
2312
2313     hmapx_init(bundles);
2314     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
2315         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
2316         if (bundle) {
2317             hmapx_add(bundles, bundle);
2318         }
2319     }
2320 }
2321
2322 static void
2323 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
2324 {
2325     struct ofport_dpif *port;
2326
2327     bundle->floodable = true;
2328     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2329         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2330             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2331             bundle->floodable = false;
2332             break;
2333         }
2334     }
2335 }
2336
2337 static void
2338 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
2339 {
2340     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2341
2342     bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2343
2344     list_remove(&port->bundle_node);
2345     port->bundle = NULL;
2346
2347     if (bundle->lacp) {
2348         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
2349     }
2350     if (bundle->bond) {
2351         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
2352     }
2353
2354     bundle_update(bundle);
2355 }
2356
2357 static bool
2358 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint32_t ofp_port,
2359                 struct lacp_slave_settings *lacp,
2360                 uint32_t bond_stable_id)
2361 {
2362     struct ofport_dpif *port;
2363
2364     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
2365     if (!port) {
2366         return false;
2367     }
2368
2369     if (port->bundle != bundle) {
2370         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2371         if (port->bundle) {
2372             bundle_del_port(port);
2373         }
2374
2375         port->bundle = bundle;
2376         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
2377         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2378             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2379             bundle->floodable = false;
2380         }
2381     }
2382     if (lacp) {
2383         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2384         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
2385     }
2386
2387     port->bond_stable_id = bond_stable_id;
2388
2389     return true;
2390 }
2391
2392 static void
2393 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
2394 {
2395     struct ofproto_dpif *ofproto;
2396     struct ofport_dpif *port, *next_port;
2397     int i;
2398
2399     if (!bundle) {
2400         return;
2401     }
2402
2403     ofproto = bundle->ofproto;
2404     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2405         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2406         if (m) {
2407             if (m->out == bundle) {
2408                 mirror_destroy(m);
2409             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
2410                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
2411                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2412             }
2413         }
2414     }
2415
2416     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2417         bundle_del_port(port);
2418     }
2419
2420     bundle_flush_macs(bundle, true);
2421     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
2422     free(bundle->name);
2423     free(bundle->trunks);
2424     lacp_destroy(bundle->lacp);
2425     bond_destroy(bundle->bond);
2426     free(bundle);
2427 }
2428
2429 static int
2430 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2431            const struct ofproto_bundle_settings *s)
2432 {
2433     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2434     bool need_flush = false;
2435     struct ofport_dpif *port;
2436     struct ofbundle *bundle;
2437     unsigned long *trunks;
2438     int vlan;
2439     size_t i;
2440     bool ok;
2441
2442     if (!s) {
2443         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
2444         return 0;
2445     }
2446
2447     ovs_assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
2448     ovs_assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
2449
2450     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2451     if (!bundle) {
2452         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
2453
2454         bundle->ofproto = ofproto;
2455         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
2456                     hash_pointer(aux, 0));
2457         bundle->aux = aux;
2458         bundle->name = NULL;
2459
2460         list_init(&bundle->ports);
2461         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
2462         bundle->vlan = -1;
2463         bundle->trunks = NULL;
2464         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2465         bundle->lacp = NULL;
2466         bundle->bond = NULL;
2467
2468         bundle->floodable = true;
2469
2470         bundle->src_mirrors = 0;
2471         bundle->dst_mirrors = 0;
2472         bundle->mirror_out = 0;
2473     }
2474
2475     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
2476         free(bundle->name);
2477         bundle->name = xstrdup(s->name);
2478     }
2479
2480     /* LACP. */
2481     if (s->lacp) {
2482         if (!bundle->lacp) {
2483             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2484             bundle->lacp = lacp_create();
2485         }
2486         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
2487     } else {
2488         lacp_destroy(bundle->lacp);
2489         bundle->lacp = NULL;
2490     }
2491
2492     /* Update set of ports. */
2493     ok = true;
2494     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2495         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
2496                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL,
2497                              s->bond_stable_ids ? s->bond_stable_ids[i] : 0)) {
2498             ok = false;
2499         }
2500     }
2501     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
2502         struct ofport_dpif *next_port;
2503
2504         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2505             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2506                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
2507                     goto found;
2508                 }
2509             }
2510
2511             bundle_del_port(port);
2512         found: ;
2513         }
2514     }
2515     ovs_assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
2516
2517     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2518         bundle_destroy(bundle);
2519         return EINVAL;
2520     }
2521
2522     /* Set VLAN tagging mode */
2523     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
2524         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
2525         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
2526         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2527         need_flush = true;
2528     }
2529
2530     /* Set VLAN tag. */
2531     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
2532             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
2533             : 0);
2534     if (vlan != bundle->vlan) {
2535         bundle->vlan = vlan;
2536         need_flush = true;
2537     }
2538
2539     /* Get trunked VLANs. */
2540     switch (s->vlan_mode) {
2541     case PORT_VLAN_ACCESS:
2542         trunks = NULL;
2543         break;
2544
2545     case PORT_VLAN_TRUNK:
2546         trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2547         break;
2548
2549     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
2550     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
2551         if (vlan != 0 && (!s->trunks
2552                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
2553                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
2554             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
2555             if (s->trunks) {
2556                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
2557             } else {
2558                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
2559             }
2560             bitmap_set1(trunks, vlan);
2561             bitmap_set0(trunks, 0);
2562         } else {
2563             trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2564         }
2565         break;
2566
2567     default:
2568         NOT_REACHED();
2569     }
2570     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
2571         free(bundle->trunks);
2572         if (trunks == s->trunks) {
2573             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
2574         } else {
2575             bundle->trunks = trunks;
2576             trunks = NULL;
2577         }
2578         need_flush = true;
2579     }
2580     if (trunks != s->trunks) {
2581         free(trunks);
2582     }
2583
2584     /* Bonding. */
2585     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
2586         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
2587         if (bundle->bond) {
2588             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
2589                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2590             }
2591         } else {
2592             bundle->bond = bond_create(s->bond);
2593             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2594         }
2595
2596         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2597             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->bond_stable_id,
2598                                 port->up.netdev);
2599         }
2600     } else {
2601         bond_destroy(bundle->bond);
2602         bundle->bond = NULL;
2603     }
2604
2605     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
2606      * everything on this port and force flow revalidation. */
2607     if (need_flush) {
2608         bundle_flush_macs(bundle, false);
2609     }
2610
2611     return 0;
2612 }
2613
2614 static void
2615 bundle_remove(struct ofport *port_)
2616 {
2617     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
2618     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2619
2620     if (bundle) {
2621         bundle_del_port(port);
2622         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2623             bundle_destroy(bundle);
2624         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
2625             bond_destroy(bundle->bond);
2626             bundle->bond = NULL;
2627         }
2628     }
2629 }
2630
2631 static void
2632 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
2633 {
2634     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
2635     struct ofport_dpif *port = port_;
2636     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
2637     int error;
2638
2639     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
2640     if (!error) {
2641         struct ofpbuf packet;
2642         void *packet_pdu;
2643
2644         ofpbuf_init(&packet, 0);
2645         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
2646                                  pdu_size);
2647         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
2648
2649         send_packet(port, &packet);
2650         ofpbuf_uninit(&packet);
2651     } else {
2652         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
2653                     "%s (%s)", port->bundle->name,
2654                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
2655     }
2656 }
2657
2658 static void
2659 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
2660 {
2661     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2662     int error, n_packets, n_errors;
2663     struct mac_entry *e;
2664
2665     error = n_packets = n_errors = 0;
2666     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
2667         if (e->port.p != bundle) {
2668             struct ofpbuf *learning_packet;
2669             struct ofport_dpif *port;
2670             void *port_void;
2671             int ret;
2672
2673             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
2674              * struct ofport_dpif more effective. */
2675             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
2676                                                            e->mac, e->vlan,
2677                                                            &port_void);
2678             port = port_void;
2679             ret = send_packet(port, learning_packet);
2680             ofpbuf_delete(learning_packet);
2681             if (ret) {
2682                 error = ret;
2683                 n_errors++;
2684             }
2685             n_packets++;
2686         }
2687     }
2688
2689     if (n_errors) {
2690         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2691         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2692                      "packets, last error was: %s",
2693                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2694     } else {
2695         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2696                  bundle->name, n_packets);
2697     }
2698 }
2699
2700 static void
2701 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
2702 {
2703     if (bundle->lacp) {
2704         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
2705     }
2706     if (bundle->bond) {
2707         struct ofport_dpif *port;
2708
2709         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2710             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
2711         }
2712
2713         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->backer->revalidate_set,
2714                  lacp_status(bundle->lacp));
2715         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
2716             bundle_send_learning_packets(bundle);
2717         }
2718     }
2719 }
2720
2721 static void
2722 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
2723 {
2724     if (bundle->lacp) {
2725         lacp_wait(bundle->lacp);
2726     }
2727     if (bundle->bond) {
2728         bond_wait(bundle->bond);
2729     }
2730 }
2731 \f
2732 /* Mirrors. */
2733
2734 static int
2735 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
2736 {
2737     int idx;
2738
2739     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
2740         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
2741             return idx;
2742         }
2743     }
2744     return -1;
2745 }
2746
2747 static struct ofmirror *
2748 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2749 {
2750     int i;
2751
2752     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2753         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
2754         if (mirror && mirror->aux == aux) {
2755             return mirror;
2756         }
2757     }
2758
2759     return NULL;
2760 }
2761
2762 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
2763 static void
2764 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
2765 {
2766     int i;
2767
2768     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2769         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2770
2771         if (m) {
2772             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
2773         }
2774     }
2775
2776     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2777         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
2778         int j;
2779
2780         if (!m1) {
2781             continue;
2782         }
2783
2784         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
2785             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
2786
2787             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
2788                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
2789                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
2790             }
2791         }
2792     }
2793 }
2794
2795 static int
2796 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2797            const struct ofproto_mirror_settings *s)
2798 {
2799     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2800     mirror_mask_t mirror_bit;
2801     struct ofbundle *bundle;
2802     struct ofmirror *mirror;
2803     struct ofbundle *out;
2804     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2805     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2806     int out_vlan;
2807
2808     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2809     if (!s) {
2810         mirror_destroy(mirror);
2811         return 0;
2812     }
2813     if (!mirror) {
2814         int idx;
2815
2816         idx = mirror_scan(ofproto);
2817         if (idx < 0) {
2818             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
2819                       "cannot create %s",
2820                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
2821             return EFBIG;
2822         }
2823
2824         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
2825         mirror->ofproto = ofproto;
2826         mirror->idx = idx;
2827         mirror->aux = aux;
2828         mirror->out_vlan = -1;
2829         mirror->name = NULL;
2830     }
2831
2832     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2833         free(mirror->name);
2834         mirror->name = xstrdup(s->name);
2835     }
2836
2837     /* Get the new configuration. */
2838     if (s->out_bundle) {
2839         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2840         if (!out) {
2841             mirror_destroy(mirror);
2842             return EINVAL;
2843         }
2844         out_vlan = -1;
2845     } else {
2846         out = NULL;
2847         out_vlan = s->out_vlan;
2848     }
2849     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2850     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2851
2852     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2853     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2854         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
2855         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
2856         && mirror->out == out
2857         && mirror->out_vlan == out_vlan)
2858     {
2859         hmapx_destroy(&srcs);
2860         hmapx_destroy(&dsts);
2861         return 0;
2862     }
2863
2864     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
2865     hmapx_destroy(&srcs);
2866
2867     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
2868     hmapx_destroy(&dsts);
2869
2870     free(mirror->vlans);
2871     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
2872
2873     mirror->out = out;
2874     mirror->out_vlan = out_vlan;
2875
2876     /* Update bundles. */
2877     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2878     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
2879         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
2880             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
2881         } else {
2882             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2883         }
2884
2885         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
2886             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
2887         } else {
2888             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2889         }
2890
2891         if (mirror->out == bundle) {
2892             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
2893         } else {
2894             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2895         }
2896     }
2897
2898     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2899     ofproto->has_mirrors = true;
2900     mac_learning_flush(ofproto->ml,
2901                        &ofproto->backer->revalidate_set);
2902     mirror_update_dups(ofproto);
2903
2904     return 0;
2905 }
2906
2907 static void
2908 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
2909 {
2910     struct ofproto_dpif *ofproto;
2911     mirror_mask_t mirror_bit;
2912     struct ofbundle *bundle;
2913     int i;
2914
2915     if (!mirror) {
2916         return;
2917     }
2918
2919     ofproto = mirror->ofproto;
2920     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2921     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2922
2923     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2924     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2925         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2926         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2927         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2928     }
2929
2930     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
2931     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
2932     free(mirror->vlans);
2933
2934     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
2935     free(mirror->name);
2936     free(mirror);
2937
2938     mirror_update_dups(ofproto);
2939
2940     ofproto->has_mirrors = false;
2941     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2942         if (ofproto->mirrors[i]) {
2943             ofproto->has_mirrors = true;
2944             break;
2945         }
2946     }
2947 }
2948
2949 static int
2950 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2951                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
2952 {
2953     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2954     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2955
2956     if (!mirror) {
2957         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
2958         return 0;
2959     }
2960
2961     push_all_stats();
2962
2963     *packets = mirror->packet_count;
2964     *bytes = mirror->byte_count;
2965
2966     return 0;
2967 }
2968
2969 static int
2970 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
2971 {
2972     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2973     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
2974         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2975     }
2976     return 0;
2977 }
2978
2979 static bool
2980 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
2981 {
2982     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2983     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2984     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
2985 }
2986
2987 static void
2988 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
2989 {
2990     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2991     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2992 }
2993
2994 static void
2995 set_mac_table_config(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time,
2996                      size_t max_entries)
2997 {
2998     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2999     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
3000     mac_learning_set_max_entries(ofproto->ml, max_entries);
3001 }
3002 \f
3003 /* Ports. */
3004
3005 static struct ofport_dpif *
3006 get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
3007 {
3008     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
3009     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
3010 }
3011
3012 static struct ofport_dpif *
3013 get_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
3014 {
3015     struct ofport_dpif *port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
3016     return port && &ofproto->up == port->up.ofproto ? port : NULL;
3017 }
3018
3019 static void
3020 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_dpif *ofproto,
3021                             struct ofproto_port *ofproto_port,
3022                             struct dpif_port *dpif_port)
3023 {
3024     ofproto_port->name = dpif_port->name;
3025     ofproto_port->type = dpif_port->type;
3026     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, dpif_port->port_no);
3027 }
3028
3029 static struct ofport_dpif *
3030 ofport_get_peer(const struct ofport_dpif *ofport_dpif)
3031 {
3032     const struct ofproto_dpif *ofproto;
3033     const char *peer;
3034
3035     peer = netdev_vport_patch_peer(ofport_dpif->up.netdev);
3036     if (!peer) {
3037         return NULL;
3038     }
3039
3040     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
3041         struct ofport *ofport;
3042
3043         ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, peer);
3044         if (ofport && ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class) {
3045             return ofport_dpif_cast(ofport);
3046         }
3047     }
3048     return NULL;
3049 }
3050
3051 static void
3052 port_run_fast(struct ofport_dpif *ofport)
3053 {
3054     if (ofport->cfm && cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
3055         struct ofpbuf packet;
3056
3057         ofpbuf_init(&packet, 0);
3058         cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
3059         send_packet(ofport, &packet);
3060         ofpbuf_uninit(&packet);
3061     }
3062 }
3063
3064 static void
3065 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
3066 {
3067     long long int carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(ofport->up.netdev);
3068     bool carrier_changed = carrier_seq != ofport->carrier_seq;
3069     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
3070
3071     ofport->carrier_seq = carrier_seq;
3072
3073     port_run_fast(ofport);
3074
3075     if (ofport->tnl_port
3076         && tnl_port_reconfigure(&ofport->up, ofport->odp_port,
3077                                 &ofport->tnl_port)) {
3078         ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto)->backer->need_revalidate = true;
3079     }
3080
3081     if (ofport->cfm) {
3082         int cfm_opup = cfm_get_opup(ofport->cfm);
3083
3084         cfm_run(ofport->cfm);
3085         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm);
3086
3087         if (cfm_opup >= 0) {
3088             enable = enable && cfm_opup;
3089         }
3090     }
3091
3092     if (ofport->bundle) {
3093         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
3094         if (carrier_changed) {
3095             lacp_slave_carrier_changed(ofport->bundle->lacp, ofport);
3096         }
3097     }
3098
3099     if (ofport->may_enable != enable) {
3100         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3101
3102         if (ofproto->has_bundle_action) {
3103             ofproto->backer->need_revalidate = REV_PORT_TOGGLED;
3104         }
3105     }
3106
3107     ofport->may_enable = enable;
3108 }
3109
3110 static void
3111 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
3112 {
3113     if (ofport->cfm) {
3114         cfm_wait(ofport->cfm);
3115     }
3116 }
3117
3118 static int
3119 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
3120                    struct ofproto_port *ofproto_port)
3121 {
3122     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3123     struct dpif_port dpif_port;
3124     int error;
3125
3126     if (sset_contains(&ofproto->ghost_ports, devname)) {
3127         const char *type = netdev_get_type_from_name(devname);
3128
3129         /* We may be called before ofproto->up.port_by_name is populated with
3130          * the appropriate ofport.  For this reason, we must get the name and
3131          * type from the netdev layer directly. */
3132         if (type) {
3133             const struct ofport *ofport;
3134
3135             ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, devname);
3136             ofproto_port->ofp_port = ofport ? ofport->ofp_port : OFPP_NONE;
3137             ofproto_port->name = xstrdup(devname);
3138             ofproto_port->type = xstrdup(type);
3139             return 0;
3140         }
3141         return ENODEV;
3142     }
3143
3144     if (!sset_contains(&ofproto->ports, devname)) {
3145         return ENODEV;
3146     }
3147     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
3148                                     devname, &dpif_port);
3149     if (!error) {
3150         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto, ofproto_port, &dpif_port);
3151     }
3152     return error;
3153 }
3154
3155 static int
3156 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev)
3157 {
3158     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3159     const char *dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(netdev);
3160     const char *devname = netdev_get_name(netdev);
3161
3162     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
3163         sset_add(&ofproto->ghost_ports, netdev_get_name(netdev));
3164         return 0;
3165     }
3166
3167     if (!dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
3168         uint32_t port_no = UINT32_MAX;
3169         int error;
3170
3171         error = dpif_port_add(ofproto->backer->dpif, netdev, &port_no);
3172         if (error) {
3173             return error;
3174         }
3175         if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3176             simap_put(&ofproto->backer->tnl_backers, dp_port_name, port_no);
3177         }
3178     }
3179
3180     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3181         sset_add(&ofproto->ghost_ports, devname);
3182     } else {
3183         sset_add(&ofproto->ports, devname);
3184     }
3185     return 0;
3186 }
3187
3188 static int
3189 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
3190 {
3191     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3192     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
3193     int error = 0;
3194
3195     if (!ofport) {
3196         return 0;
3197     }
3198
3199     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports,
3200                          netdev_get_name(ofport->up.netdev));
3201     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3202     if (!ofport->tnl_port) {
3203         error = dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, ofport->odp_port);
3204         if (!error) {
3205             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
3206              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
3207              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
3208              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
3209             bundle_remove(&ofport->up);
3210         }
3211     }
3212     return error;
3213 }
3214
3215 static int
3216 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
3217 {
3218     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3219     int error;
3220
3221     push_all_stats();
3222
3223     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
3224
3225     if (!error && ofport_->ofp_port == OFPP_LOCAL) {
3226         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3227
3228         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
3229          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
3230          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
3231          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
3232
3233         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
3234             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
3235         }
3236
3237         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
3238             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
3239         }
3240
3241         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
3242          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
3243          * Account for them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
3244
3245         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
3246             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
3247         }
3248
3249         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
3250             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
3251         }
3252     }
3253
3254     return error;
3255 }
3256
3257 /* Account packets for LOCAL port. */
3258 static void
3259 ofproto_update_local_port_stats(const struct ofproto *ofproto_,
3260                                 size_t tx_size, size_t rx_size)
3261 {
3262     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3263
3264     if (rx_size) {
3265         ofproto->stats.rx_packets++;
3266         ofproto->stats.rx_bytes += rx_size;
3267     }
3268     if (tx_size) {
3269         ofproto->stats.tx_packets++;
3270         ofproto->stats.tx_bytes += tx_size;
3271     }
3272 }
3273
3274 struct port_dump_state {
3275     uint32_t bucket;
3276     uint32_t offset;
3277     bool ghost;
3278
3279     struct ofproto_port port;
3280     bool has_port;
3281 };
3282
3283 static int
3284 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void **statep)
3285 {
3286     *statep = xzalloc(sizeof(struct port_dump_state));
3287     return 0;
3288 }
3289
3290 static int
3291 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_, void *state_,
3292                struct ofproto_port *port)
3293 {
3294     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3295     struct port_dump_state *state = state_;
3296     const struct sset *sset;
3297     struct sset_node *node;
3298
3299     if (state->has_port) {
3300         ofproto_port_destroy(&state->port);
3301         state->has_port = false;
3302     }
3303     sset = state->ghost ? &ofproto->ghost_ports : &ofproto->ports;
3304     while ((node = sset_at_position(sset, &state->bucket, &state->offset))) {
3305         int error;
3306
3307         error = port_query_by_name(ofproto_, node->name, &state->port);
3308         if (!error) {
3309             *port = state->port;
3310             state->has_port = true;
3311             return 0;
3312         } else if (error != ENODEV) {
3313             return error;
3314         }
3315     }
3316
3317     if (!state->ghost) {
3318         state->ghost = true;
3319         state->bucket = 0;
3320         state->offset = 0;
3321         return port_dump_next(ofproto_, state_, port);
3322     }
3323
3324     return EOF;
3325 }
3326
3327 static int
3328 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
3329 {
3330     struct port_dump_state *state = state_;
3331
3332     if (state->has_port) {
3333         ofproto_port_destroy(&state->port);
3334     }
3335     free(state);
3336     return 0;
3337 }
3338
3339 static int
3340 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
3341 {
3342     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3343
3344     if (ofproto->port_poll_errno) {
3345         int error = ofproto->port_poll_errno;
3346         ofproto->port_poll_errno = 0;
3347         return error;
3348     }
3349
3350     if (sset_is_empty(&ofproto->port_poll_set)) {
3351         return EAGAIN;
3352     }
3353
3354     *devnamep = sset_pop(&ofproto->port_poll_set);
3355     return 0;
3356 }
3357
3358 static void
3359 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
3360 {
3361     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3362     dpif_port_poll_wait(ofproto->backer->dpif);
3363 }
3364
3365 static int
3366 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
3367 {
3368     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3369     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3370             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
3371             : -1);
3372 }
3373 \f
3374 /* Upcall handling. */
3375
3376 /* Flow miss batching.
3377  *
3378  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
3379  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
3380  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
3381  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
3382  *
3383  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
3384  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
3385 struct flow_miss {
3386     struct hmap_node hmap_node;
3387     struct ofproto_dpif *ofproto;
3388     struct flow flow;
3389     enum odp_key_fitness key_fitness;
3390     const struct nlattr *key;
3391     size_t key_len;
3392     struct initial_vals initial_vals;
3393     struct list packets;
3394     enum dpif_upcall_type upcall_type;
3395     uint32_t odp_in_port;
3396 };
3397
3398 struct flow_miss_op {
3399     struct dpif_op dpif_op;
3400     void *garbage;              /* Pointer to pass to free(), NULL if none. */
3401     uint64_t stub[1024 / 8];    /* Temporary buffer. */
3402 };
3403
3404 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
3405  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
3406  * configurations. */
3407 static void
3408 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
3409                     const struct flow *flow)
3410 {
3411     struct ofputil_packet_in pin;
3412
3413     pin.packet = packet->data;
3414     pin.packet_len = packet->size;
3415     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
3416     pin.controller_id = 0;
3417
3418     pin.table_id = 0;
3419     pin.cookie = 0;
3420
3421     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
3422
3423     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
3424
3425     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin);
3426 }
3427
3428 static enum slow_path_reason
3429 process_special(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3430                 const struct ofport_dpif *ofport, const struct ofpbuf *packet)
3431 {
3432     if (!ofport) {
3433         return 0;
3434     } else if (ofport->cfm && cfm_should_process_flow(ofport->cfm, flow)) {
3435         if (packet) {
3436             cfm_process_heartbeat(ofport->cfm, packet);
3437         }
3438         return SLOW_CFM;
3439     } else if (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3440                && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_LACP)) {
3441         if (packet) {
3442             lacp_process_packet(ofport->bundle->lacp, ofport, packet);
3443         }
3444         return SLOW_LACP;
3445     } else if (ofproto->stp && stp_should_process_flow(flow)) {
3446         if (packet) {
3447             stp_process_packet(ofport, packet);
3448         }
3449         return SLOW_STP;
3450     } else {
3451         return 0;
3452     }
3453 }
3454
3455 static struct flow_miss *
3456 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct ofproto_dpif *ofproto,
3457                const struct flow *flow, uint32_t hash)
3458 {
3459     struct flow_miss *miss;
3460
3461     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
3462         if (miss->ofproto == ofproto && flow_equal(&miss->flow, flow)) {
3463             return miss;
3464         }
3465     }
3466
3467     return NULL;
3468 }
3469
3470 /* Partially Initializes 'op' as an "execute" operation for 'miss' and
3471  * 'packet'.  The caller must initialize op->actions and op->actions_len.  If
3472  * 'miss' is associated with a subfacet the caller must also initialize the
3473  * returned op->subfacet, and if anything needs to be freed after processing
3474  * the op, the caller must initialize op->garbage also. */
3475 static void
3476 init_flow_miss_execute_op(struct flow_miss *miss, struct ofpbuf *packet,
3477                           struct flow_miss_op *op)
3478 {
3479     if (miss->flow.vlan_tci != miss->initial_vals.vlan_tci) {
3480         /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
3481          * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
3482          * the flow, but the actions were composed assuming that
3483          * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
3484          * VLAN header from the packet before trying to execute the
3485          * actions. */
3486         eth_pop_vlan(packet);
3487     }
3488
3489     op->garbage = NULL;
3490     op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
3491     op->dpif_op.u.execute.key = miss->key;
3492     op->dpif_op.u.execute.key_len = miss->key_len;
3493     op->dpif_op.u.execute.packet = packet;
3494 }
3495
3496 /* Helper for handle_flow_miss_without_facet() and
3497  * handle_flow_miss_with_facet(). */
3498 static void
3499 handle_flow_miss_common(struct rule_dpif *rule,
3500                         struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
3501 {
3502     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3503
3504     ofproto->n_matches++;
3505
3506     if (rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
3507         /*
3508          * Extra-special case for fail-open mode.
3509          *
3510          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
3511          * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
3512          * the packet up to the controller in the hope that it will try to
3513          * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
3514          *
3515          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
3516          */
3517         send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
3518     }
3519 }
3520
3521 /* Figures out whether a flow that missed in 'ofproto', whose details are in
3522  * 'miss', is likely to be worth tracking in detail in userspace and (usually)
3523  * installing a datapath flow.  The answer is usually "yes" (a return value of
3524  * true).  However, for short flows the cost of bookkeeping is much higher than
3525  * the benefits, so when the datapath holds a large number of flows we impose
3526  * some heuristics to decide which flows are likely to be worth tracking. */
3527 static bool
3528 flow_miss_should_make_facet(struct ofproto_dpif *ofproto,
3529                             struct flow_miss *miss, uint32_t hash)
3530 {
3531     if (!ofproto->governor) {
3532         size_t n_subfacets;
3533
3534         n_subfacets = hmap_count(&ofproto->subfacets);
3535         if (n_subfacets * 2 <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
3536             return true;
3537         }
3538
3539         ofproto->governor = governor_create(ofproto->up.name);
3540     }
3541
3542     return governor_should_install_flow(ofproto->governor, hash,
3543                                         list_size(&miss->packets));
3544 }
3545
3546 /* Handles 'miss', which matches 'rule', without creating a facet or subfacet
3547  * or creating any datapath flow.  May add an "execute" operation to 'ops' and
3548  * increment '*n_ops'. */
3549 static void
3550 handle_flow_miss_without_facet(struct flow_miss *miss,
3551                                struct rule_dpif *rule,
3552                                struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3553 {
3554     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3555     long long int now = time_msec();
3556     struct action_xlate_ctx ctx;
3557     struct ofpbuf *packet;
3558
3559     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3560         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3561         struct dpif_flow_stats stats;
3562         struct ofpbuf odp_actions;
3563
3564         COVERAGE_INC(facet_suppress);
3565
3566         ofpbuf_use_stub(&odp_actions, op->stub, sizeof op->stub);
3567
3568         dpif_flow_stats_extract(&miss->flow, packet, now, &stats);
3569         rule_credit_stats(rule, &stats);
3570
3571         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &miss->flow,
3572                               &miss->initial_vals, rule, 0, packet);
3573         ctx.resubmit_stats = &stats;
3574         xlate_actions(&ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len,
3575                       &odp_actions);
3576
3577         if (odp_actions.size) {
3578             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3579
3580             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3581             execute->actions = odp_actions.data;
3582             execute->actions_len = odp_actions.size;
3583             op->garbage = ofpbuf_get_uninit_pointer(&odp_actions);
3584
3585             (*n_ops)++;
3586         } else {
3587             ofpbuf_uninit(&odp_actions);
3588         }
3589     }
3590 }
3591
3592 /* Handles 'miss', which matches 'facet'.  May add any required datapath
3593  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op.
3594  *
3595  * All of the packets in 'miss' are considered to have arrived at time 'now'.
3596  * This is really important only for new facets: if we just called time_msec()
3597  * here, then the new subfacet or its packets could look (occasionally) as
3598  * though it was used some time after the facet was used.  That can make a
3599  * one-packet flow look like it has a nonzero duration, which looks odd in
3600  * e.g. NetFlow statistics. */
3601 static void
3602 handle_flow_miss_with_facet(struct flow_miss *miss, struct facet *facet,
3603                             long long int now,
3604                             struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3605 {
3606     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3607     enum subfacet_path want_path;
3608     struct subfacet *subfacet;
3609     struct ofpbuf *packet;
3610
3611     subfacet = subfacet_create(facet, miss, now);
3612
3613     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3614         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3615         struct dpif_flow_stats stats;
3616         struct ofpbuf odp_actions;
3617
3618         handle_flow_miss_common(facet->rule, packet, &miss->flow);
3619
3620         ofpbuf_use_stub(&odp_actions, op->stub, sizeof op->stub);
3621         if (!subfacet->actions || subfacet->slow) {
3622             subfacet_make_actions(subfacet, packet, &odp_actions);
3623         }
3624
3625         dpif_flow_stats_extract(&facet->flow, packet, now, &stats);
3626         subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
3627
3628         if (subfacet->actions_len) {
3629             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3630
3631             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3632             if (!subfacet->slow) {
3633                 execute->actions = subfacet->actions;
3634                 execute->actions_len = subfacet->actions_len;
3635                 ofpbuf_uninit(&odp_actions);
3636             } else {
3637                 execute->actions = odp_actions.data;
3638                 execute->actions_len = odp_actions.size;
3639                 op->garbage = ofpbuf_get_uninit_pointer(&odp_actions);
3640             }
3641
3642             (*n_ops)++;
3643         } else {
3644             ofpbuf_uninit(&odp_actions);
3645         }
3646     }
3647
3648     want_path = subfacet_want_path(subfacet->slow);
3649     if (miss->upcall_type == DPIF_UC_MISS || subfacet->path != want_path) {
3650         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
3651         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
3652
3653         subfacet->path = want_path;
3654
3655         op->garbage = NULL;
3656         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
3657         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3658         put->key = miss->key;
3659         put->key_len = miss->key_len;
3660         if (want_path == SF_FAST_PATH) {
3661             put->actions = subfacet->actions;
3662             put->actions_len = subfacet->actions_len;
3663         } else {
3664             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, subfacet->slow,
3665                               op->stub, sizeof op->stub,
3666                               &put->actions, &put->actions_len);
3667         }
3668         put->stats = NULL;
3669     }
3670 }
3671
3672 /* Handles flow miss 'miss'.  May add any required datapath operations
3673  * to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
3674 static void
3675 handle_flow_miss(struct flow_miss *miss, struct flow_miss_op *ops,
3676                  size_t *n_ops)
3677 {
3678     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
3679     struct facet *facet;
3680     long long int now;
3681     uint32_t hash;
3682
3683     /* The caller must ensure that miss->hmap_node.hash contains
3684      * flow_hash(miss->flow, 0). */
3685     hash = miss->hmap_node.hash;
3686
3687     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &miss->flow, hash);
3688     if (!facet) {
3689         struct rule_dpif *rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &miss->flow);
3690
3691         if (!flow_miss_should_make_facet(ofproto, miss, hash)) {
3692             handle_flow_miss_without_facet(miss, rule, ops, n_ops);
3693             return;
3694         }
3695
3696         facet = facet_create(rule, &miss->flow, hash);
3697         now = facet->used;
3698     } else {
3699         now = time_msec();
3700     }
3701     handle_flow_miss_with_facet(miss, facet, now, ops, n_ops);
3702 }
3703
3704 static struct drop_key *
3705 drop_key_lookup(const struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
3706                 size_t key_len)
3707 {
3708     struct drop_key *drop_key;
3709
3710     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (drop_key, hmap_node, hash_bytes(key, key_len, 0),
3711                              &backer->drop_keys) {
3712         if (drop_key->key_len == key_len
3713             && !memcmp(drop_key->key, key, key_len)) {
3714             return drop_key;
3715         }
3716     }
3717     return NULL;
3718 }
3719
3720 static void
3721 drop_key_clear(struct dpif_backer *backer)
3722 {
3723     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3724     struct drop_key *drop_key, *next;
3725
3726     HMAP_FOR_EACH_SAFE (drop_key, next, hmap_node, &backer->drop_keys) {
3727         int error;
3728
3729         error = dpif_flow_del(backer->dpif, drop_key->key, drop_key->key_len,
3730                               NULL);
3731         if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3732             struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3733             odp_flow_key_format(drop_key->key, drop_key->key_len, &ds);
3734             VLOG_WARN("Failed to delete drop key (%s) (%s)", strerror(error),
3735                       ds_cstr(&ds));
3736             ds_destroy(&ds);
3737         }
3738
3739         hmap_remove(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node);
3740         free(drop_key->key);
3741         free(drop_key);
3742     }
3743 }
3744
3745 /* Given a datpath, packet, and flow metadata ('backer', 'packet', and 'key'
3746  * respectively), populates 'flow' with the result of odp_flow_key_to_flow().
3747  * Optionally, if nonnull, populates 'fitnessp' with the fitness of 'flow' as
3748  * returned by odp_flow_key_to_flow().  Also, optionally populates 'ofproto'
3749  * with the ofproto_dpif, and 'odp_in_port' with the datapath in_port, that
3750  * 'packet' ingressed.
3751  *
3752  * If 'ofproto' is nonnull, requires 'flow''s in_port to exist.  Otherwise sets
3753  * 'flow''s in_port to OFPP_NONE.
3754  *
3755  * This function does post-processing on data returned from
3756  * odp_flow_key_to_flow() to help make VLAN splinters transparent to the rest
3757  * of the upcall processing logic.  In particular, if the extracted in_port is
3758  * a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by the "real" port, sets
3759  * flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN splinter port, and pushes
3760  * a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
3761  *
3762  * Optionally, if 'initial_vals' is nonnull, sets 'initial_vals->vlan_tci'
3763  * to the VLAN TCI with which the packet was really received, that is, the
3764  * actual VLAN TCI extracted by odp_flow_key_to_flow().  (This differs from
3765  * the value returned in flow->vlan_tci only for packets received on
3766  * VLAN splinters.)  Also, if received on an IP tunnel, sets
3767  * 'initial_vals->tunnel_ip_tos' to the tunnel's IP TOS.
3768  *
3769  * Similarly, this function also includes some logic to help with tunnels.  It
3770  * may modify 'flow' as necessary to make the tunneling implementation
3771  * transparent to the upcall processing logic.
3772  *
3773  * Returns 0 if successful, ENODEV if the parsed flow has no associated ofport,
3774  * or some other positive errno if there are other problems. */
3775 static int
3776 ofproto_receive(const struct dpif_backer *backer, struct ofpbuf *packet,
3777                 const struct nlattr *key, size_t key_len,
3778                 struct flow *flow, enum odp_key_fitness *fitnessp,
3779                 struct ofproto_dpif **ofproto, uint32_t *odp_in_port,
3780                 struct initial_vals *initial_vals)
3781 {
3782     const struct ofport_dpif *port;
3783     enum odp_key_fitness fitness;
3784     int error = ENODEV;
3785
3786     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
3787     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3788         error = EINVAL;
3789         goto exit;
3790     }
3791
3792     if (initial_vals) {
3793         initial_vals->vlan_tci = flow->vlan_tci;
3794         initial_vals->tunnel_ip_tos = flow->tunnel.ip_tos;
3795     }
3796
3797     if (odp_in_port) {
3798         *odp_in_port = flow->in_port;
3799     }
3800
3801     if (tnl_port_should_receive(flow)) {
3802         const struct ofport *ofport = tnl_port_receive(flow);
3803         if (!ofport) {
3804             flow->in_port = OFPP_NONE;
3805             goto exit;
3806         }
3807         port = ofport_dpif_cast(ofport);
3808
3809         /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
3810         fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
3811
3812         /* XXX: Since the tunnel module is not scoped per backer, it's
3813          * theoretically possible that we'll receive an ofport belonging to an
3814          * entirely different datapath.  In practice, this can't happen because
3815          * no platforms has two separate datapaths which each support
3816          * tunneling. */
3817         ovs_assert(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer == backer);
3818     } else {
3819         port = odp_port_to_ofport(backer, flow->in_port);
3820         if (!port) {
3821             flow->in_port = OFPP_NONE;
3822             goto exit;
3823         }
3824
3825         flow->in_port = port->up.ofp_port;
3826         if (vsp_adjust_flow(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto), flow)) {
3827             if (packet) {
3828                 /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to
3829                  * an OpenFlow controller properly, so that it looks correct
3830                  * for sFlow, and so that flow_extract() will get the correct
3831                  * vlan_tci if it is called on 'packet'.
3832                  *
3833                  * The allocated space inside 'packet' probably also contains
3834                  * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of
3835                  * a struct dpif_upcall (see the large comment on that
3836                  * structure definition), so pushing data on 'packet' is in
3837                  * general not a good idea since it could overwrite 'key' or
3838                  * free it as a side effect.  However, it's OK in this special
3839                  * case because we know that 'packet' is inside a Netlink
3840                  * attribute: pushing 4 bytes will just overwrite the 4-byte
3841                  * "struct nlattr", which is fine since we don't need that
3842                  * header anymore. */
3843                 eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
3844             }
3845             /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
3846             fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
3847         }
3848     }
3849     error = 0;
3850
3851     if (ofproto) {
3852         *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
3853     }
3854
3855 exit:
3856     if (fitnessp) {
3857         *fitnessp = fitness;
3858     }
3859     return error;
3860 }
3861
3862 static void
3863 handle_miss_upcalls(struct dpif_backer *backer, struct dpif_upcall *upcalls,
3864                     size_t n_upcalls)
3865 {
3866     struct dpif_upcall *upcall;
3867     struct flow_miss *miss;
3868     struct flow_miss misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3869     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3870     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3871     struct hmap todo;
3872     int n_misses;
3873     size_t n_ops;
3874     size_t i;
3875
3876     if (!n_upcalls) {
3877         return;
3878     }
3879
3880     /* Construct the to-do list.
3881      *
3882      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
3883      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
3884      * that we can process them together. */
3885     hmap_init(&todo);
3886     n_misses = 0;
3887     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
3888         struct flow_miss *miss = &misses[n_misses];
3889         struct flow_miss *existing_miss;
3890         struct ofproto_dpif *ofproto;
3891         uint32_t odp_in_port;
3892         struct flow flow;
3893         uint32_t hash;
3894         int error;
3895
3896         error = ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key,
3897                                 upcall->key_len, &flow, &miss->key_fitness,
3898                                 &ofproto, &odp_in_port, &miss->initial_vals);
3899         if (error == ENODEV) {
3900             struct drop_key *drop_key;
3901
3902             /* Received packet on port for which we couldn't associate
3903              * an ofproto.  This can happen if a port is removed while
3904              * traffic is being received.  Print a rate-limited message
3905              * in case it happens frequently.  Install a drop flow so
3906              * that future packets of the flow are inexpensively dropped
3907              * in the kernel. */
3908             VLOG_INFO_RL(&rl, "received packet on unassociated port %"PRIu32,
3909                          flow.in_port);
3910
3911             drop_key = drop_key_lookup(backer, upcall->key, upcall->key_len);
3912             if (!drop_key) {
3913                 drop_key = xmalloc(sizeof *drop_key);
3914                 drop_key->key = xmemdup(upcall->key, upcall->key_len);
3915                 drop_key->key_len = upcall->key_len;
3916
3917                 hmap_insert(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node,
3918                             hash_bytes(drop_key->key, drop_key->key_len, 0));
3919                 dpif_flow_put(backer->dpif, DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY,
3920                               drop_key->key, drop_key->key_len, NULL, 0, NULL);
3921             }
3922             continue;
3923         }
3924         if (error) {
3925             continue;
3926         }
3927
3928         ofproto->n_missed++;
3929         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark,
3930                      &flow.tunnel, flow.in_port, &miss->flow);
3931
3932         /* Add other packets to a to-do list. */
3933         hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
3934         existing_miss = flow_miss_find(&todo, ofproto, &miss->flow, hash);
3935         if (!existing_miss) {
3936             hmap_insert(&todo, &miss->hmap_node, hash);
3937             miss->ofproto = ofproto;
3938             miss->key = upcall->key;
3939             miss->key_len = upcall->key_len;
3940             miss->upcall_type = upcall->type;
3941             miss->odp_in_port = odp_in_port;
3942             list_init(&miss->packets);
3943
3944             n_misses++;
3945         } else {
3946             miss = existing_miss;
3947         }
3948         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
3949     }
3950
3951     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
3952      * operations to batch. */
3953     n_ops = 0;
3954     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
3955         handle_flow_miss(miss, flow_miss_ops, &n_ops);
3956     }
3957     ovs_assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
3958
3959     /* Execute batch. */
3960     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
3961         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
3962     }
3963     dpif_operate(backer->dpif, dpif_ops, n_ops);
3964
3965     /* Free memory. */
3966     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
3967         free(flow_miss_ops[i].garbage);
3968     }
3969     hmap_destroy(&todo);
3970 }
3971
3972 static enum { SFLOW_UPCALL, MISS_UPCALL, BAD_UPCALL }
3973 classify_upcall(const struct dpif_upcall *upcall)
3974 {
3975     union user_action_cookie cookie;
3976
3977     /* First look at the upcall type. */
3978     switch (upcall->type) {
3979     case DPIF_UC_ACTION:
3980         break;
3981
3982     case DPIF_UC_MISS:
3983         return MISS_UPCALL;
3984
3985     case DPIF_N_UC_TYPES:
3986     default:
3987         VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32, upcall->type);
3988         return BAD_UPCALL;
3989     }
3990
3991     /* "action" upcalls need a closer look. */
3992     memcpy(&cookie, &upcall->userdata, sizeof(cookie));
3993     switch (cookie.type) {
3994     case USER_ACTION_COOKIE_SFLOW:
3995         return SFLOW_UPCALL;
3996
3997     case USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH:
3998         return MISS_UPCALL;
3999
4000     case USER_ACTION_COOKIE_UNSPEC:
4001     default:
4002         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie : 0x%"PRIx64, upcall->userdata);
4003         return BAD_UPCALL;
4004     }
4005 }
4006
4007 static void
4008 handle_sflow_upcall(struct dpif_backer *backer,
4009                     const struct dpif_upcall *upcall)
4010 {
4011     struct ofproto_dpif *ofproto;
4012     union user_action_cookie cookie;
4013     struct flow flow;
4014     uint32_t odp_in_port;
4015
4016     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4017                         &flow, NULL, &ofproto, &odp_in_port, NULL)
4018         || !ofproto->sflow) {
4019         return;
4020     }
4021
4022     memcpy(&cookie, &upcall->userdata, sizeof(cookie));
4023     dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
4024                         odp_in_port, &cookie);
4025 }
4026
4027 static int
4028 handle_upcalls(struct dpif_backer *backer, unsigned int max_batch)
4029 {
4030     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4031     struct ofpbuf miss_bufs[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4032     uint64_t miss_buf_stubs[FLOW_MISS_MAX_BATCH][4096 / 8];
4033     int n_processed;
4034     int n_misses;
4035     int i;
4036
4037     ovs_assert(max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
4038
4039     n_misses = 0;
4040     for (n_processed = 0; n_processed < max_batch; n_processed++) {
4041         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
4042         struct ofpbuf *buf = &miss_bufs[n_misses];
4043         int error;
4044
4045         ofpbuf_use_stub(buf, miss_buf_stubs[n_misses],
4046                         sizeof miss_buf_stubs[n_misses]);
4047         error = dpif_recv(backer->dpif, upcall, buf);
4048         if (error) {
4049             ofpbuf_uninit(buf);
4050             break;
4051         }
4052
4053         switch (classify_upcall(upcall)) {
4054         case MISS_UPCALL:
4055             /* Handle it later. */
4056             n_misses++;
4057             break;
4058
4059         case SFLOW_UPCALL:
4060             handle_sflow_upcall(backer, upcall);
4061             ofpbuf_uninit(buf);
4062             break;
4063
4064         case BAD_UPCALL:
4065             ofpbuf_uninit(buf);
4066             break;
4067         }
4068     }
4069
4070     /* Handle deferred MISS_UPCALL processing. */
4071     handle_miss_upcalls(backer, misses, n_misses);
4072     for (i = 0; i < n_misses; i++) {
4073         ofpbuf_uninit(&miss_bufs[i]);
4074     }
4075
4076     return n_processed;
4077 }
4078 \f
4079 /* Flow expiration. */
4080
4081 static int subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *);
4082 static void update_stats(struct dpif_backer *);
4083 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
4084 static void expire_subfacets(struct ofproto_dpif *, int dp_max_idle);
4085
4086 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
4087  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
4088  * importantly when they last were used, and then use that information to
4089  * expire flows that have not been used recently.
4090  *
4091  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
4092 static int
4093 expire(struct dpif_backer *backer)
4094 {
4095     struct ofproto_dpif *ofproto;
4096     int max_idle = INT32_MAX;
4097
4098     /* Periodically clear out the drop keys in an effort to keep them
4099      * relatively few. */
4100     drop_key_clear(backer);
4101
4102     /* Update stats for each flow in the backer. */
4103     update_stats(backer);
4104
4105     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4106         struct rule *rule, *next_rule;
4107         int dp_max_idle;
4108
4109         if (ofproto->backer != backer) {
4110             continue;
4111         }
4112
4113         /* Keep track of the max number of flows per ofproto_dpif. */
4114         update_max_subfacet_count(ofproto);
4115
4116         /* Expire subfacets that have been idle too long. */
4117         dp_max_idle = subfacet_max_idle(ofproto);
4118         expire_subfacets(ofproto, dp_max_idle);
4119
4120         max_idle = MIN(max_idle, dp_max_idle);
4121
4122         /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout
4123          * has passed. */
4124         LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, expirable,
4125                             &ofproto->up.expirable) {
4126             rule_expire(rule_dpif_cast(rule));
4127         }
4128
4129         /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
4130          * good time to do bond rebalancing. */
4131         if (ofproto->has_bonded_bundles) {
4132             struct ofbundle *bundle;
4133
4134             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
4135                 if (bundle->bond) {
4136                     bond_rebalance(bundle->bond, &backer->revalidate_set);
4137                 }
4138             }
4139         }
4140     }
4141
4142     return MIN(max_idle, 1000);
4143 }
4144
4145 /* Updates flow table statistics given that the datapath just reported 'stats'
4146  * as 'subfacet''s statistics. */
4147 static void
4148 update_subfacet_stats(struct subfacet *subfacet,
4149                       const struct dpif_flow_stats *stats)
4150 {
4151     struct facet *facet = subfacet->facet;
4152
4153     if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
4154         uint64_t extra = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4155         facet->packet_count += extra;
4156     } else {
4157         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
4158     }
4159
4160     if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
4161         facet->byte_count += stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
4162     } else {
4163         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
4164     }
4165
4166     subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
4167     subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
4168
4169     facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
4170
4171     subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
4172     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4173         facet_learn(facet);
4174         facet_account(facet);
4175         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4176     }
4177     facet_push_stats(facet);
4178 }
4179
4180 /* 'key' with length 'key_len' bytes is a flow in 'dpif' that we know nothing
4181  * about, or a flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
4182 static void
4183 delete_unexpected_flow(struct ofproto_dpif *ofproto,
4184                        const struct nlattr *key, size_t key_len)
4185 {
4186     if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4187         struct ds s;
4188
4189         ds_init(&s);
4190         odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
4191         VLOG_WARN("unexpected flow on %s: %s", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
4192         ds_destroy(&s);
4193     }
4194
4195     COVERAGE_INC(facet_unexpected);
4196     dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, key, key_len, NULL);
4197 }
4198
4199 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
4200  *
4201  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
4202  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
4203  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
4204  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
4205  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
4206  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
4207  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
4208  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
4209  *
4210  * In addition, this function maintains per ofproto flow hit counts. The patch
4211  * port is not treated specially. e.g. A packet ingress from br0 patched into
4212  * br1 will increase the hit count of br0 by 1, however, does not affect
4213  * the hit or miss counts of br1.
4214  */
4215 static void
4216 update_stats(struct dpif_backer *backer)
4217 {
4218     const struct dpif_flow_stats *stats;
4219     struct dpif_flow_dump dump;
4220     const struct nlattr *key;
4221     size_t key_len;
4222
4223     dpif_flow_dump_start(&dump, backer->dpif);
4224     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len, NULL, NULL, &stats)) {
4225         struct flow flow;
4226         struct subfacet *subfacet;
4227         struct ofproto_dpif *ofproto;
4228         struct ofport_dpif *ofport;
4229         uint32_t key_hash;
4230
4231         if (ofproto_receive(backer, NULL, key, key_len, &flow, NULL, &ofproto,
4232                             NULL, NULL)) {
4233             continue;
4234         }
4235
4236         ofproto->total_subfacet_count += hmap_count(&ofproto->subfacets);
4237         ofproto->n_update_stats++;
4238         update_moving_averages(ofproto);
4239
4240         ofport = get_ofp_port(ofproto, flow.in_port);
4241         if (ofport && ofport->tnl_port) {
4242             netdev_vport_inc_rx(ofport->up.netdev, stats);
4243         }
4244
4245         key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4246         subfacet = subfacet_find(ofproto, key, key_len, key_hash);
4247         switch (subfacet ? subfacet->path : SF_NOT_INSTALLED) {
4248         case SF_FAST_PATH:
4249             /* Update ofproto_dpif's hit count. */
4250             if (stats->n_packets > subfacet->dp_packet_count) {
4251                 uint64_t delta = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4252                 dpif_stats_update_hit_count(ofproto, delta);
4253             }
4254
4255             update_subfacet_stats(subfacet, stats);
4256             break;
4257
4258         case SF_SLOW_PATH:
4259             /* Stats are updated per-packet. */
4260             break;
4261
4262         case SF_NOT_INSTALLED:
4263         default:
4264             delete_unexpected_flow(ofproto, key, key_len);
4265             break;
4266         }
4267     }
4268     dpif_flow_dump_done(&dump);
4269 }
4270
4271 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4272  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
4273  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
4274  * fold its statistic into its rule. */
4275 static int
4276 subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *ofproto)
4277 {
4278     /*
4279      * Idle time histogram.
4280      *
4281      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
4282      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
4283      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4284      * well.
4285      *
4286      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
4287      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4288      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
4289      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
4290      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
4291      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
4292      * discard.
4293      *
4294      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4295      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
4296      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4297      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4298      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
4299      * ofproto->up.flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
4300      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
4301      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
4302      * (though the next run will delete most of those unless they receive
4303      * additional data).
4304      *
4305      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
4306      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
4307      * uninstallable subfacets.
4308      */
4309     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4310     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4311     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4312     int total, subtotal, bucket;
4313     struct subfacet *subfacet;
4314     long long int now;
4315     int i;
4316
4317     total = hmap_count(&ofproto->subfacets);
4318     if (total <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
4319         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4320     }
4321
4322     /* Build histogram. */
4323     now = time_msec();
4324     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
4325         long long int idle = now - subfacet->used;
4326         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4327                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4328                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4329         buckets[bucket]++;
4330     }
4331
4332     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4333     subtotal = bucket = 0;
4334     do {
4335         subtotal += buckets[bucket++];
4336     } while (bucket < N_BUCKETS &&
4337              subtotal < MAX(ofproto->up.flow_eviction_threshold, total / 100));
4338
4339     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4340         struct ds s;
4341
4342         ds_init(&s);
4343         ds_put_cstr(&s, "keep");
4344         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4345             if (i == bucket) {
4346                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4347             }
4348             if (buckets[i]) {
4349                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4350             }
4351         }
4352         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
4353         ds_destroy(&s);
4354     }
4355
4356     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4357 }
4358
4359 static void
4360 expire_subfacets(struct ofproto_dpif *ofproto, int dp_max_idle)
4361 {
4362     /* Cutoff time for most flows. */
4363     long long int normal_cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
4364
4365     /* We really want to keep flows for special protocols around, so use a more
4366      * conservative cutoff. */
4367     long long int special_cutoff = time_msec() - 10000;
4368
4369     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4370     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4371     int n_batch;
4372
4373     n_batch = 0;
4374     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
4375                         &ofproto->subfacets) {
4376         long long int cutoff;
4377
4378         cutoff = (subfacet->slow & (SLOW_CFM | SLOW_LACP | SLOW_STP)
4379                   ? special_cutoff
4380                   : normal_cutoff);
4381         if (subfacet->used < cutoff) {
4382             if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
4383                 batch[n_batch++] = subfacet;
4384                 if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
4385                     subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
4386                     n_batch = 0;
4387                 }
4388             } else {
4389                 subfacet_destroy(subfacet);
4390             }
4391         }
4392     }
4393
4394     if (n_batch > 0) {
4395         subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
4396     }
4397 }
4398
4399 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
4400  * then delete it entirely. */
4401 static void
4402 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
4403 {
4404     struct facet *facet, *next_facet;
4405     long long int now;
4406     uint8_t reason;
4407
4408     if (rule->up.pending) {
4409         /* We'll have to expire it later. */
4410         return;
4411     }
4412
4413     /* Has 'rule' expired? */
4414     now = time_msec();
4415     if (rule->up.hard_timeout
4416         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
4417         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
4418     } else if (rule->up.idle_timeout
4419                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
4420         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
4421     } else {
4422         return;
4423     }
4424
4425     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
4426
4427     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4428      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
4429     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4430         facet_remove(facet);
4431     }
4432
4433     /* Get rid of the rule. */
4434     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
4435 }
4436 \f
4437 /* Facets. */
4438
4439 /* Creates and returns a new facet owned by 'rule', given a 'flow'.
4440  *
4441  * The caller must already have determined that no facet with an identical
4442  * 'flow' exists in 'ofproto' and that 'flow' is the best match for 'rule' in
4443  * the ofproto's classifier table.
4444  *
4445  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
4446  *
4447  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
4448  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
4449 static struct facet *
4450 facet_create(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow, uint32_t hash)
4451 {
4452     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4453     struct facet *facet;
4454
4455     facet = xzalloc(sizeof *facet);
4456     facet->used = time_msec();
4457     hmap_insert(&ofproto->facets, &facet->hmap_node, hash);
4458     list_push_back(&rule->facets, &facet->list_node);
4459     facet->rule = rule;
4460     facet->flow = *flow;
4461     list_init(&facet->subfacets);
4462     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
4463     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
4464
4465     facet->learn_rl = time_msec() + 500;
4466
4467     return facet;
4468 }
4469
4470 static void
4471 facet_free(struct facet *facet)
4472 {
4473     free(facet);
4474 }
4475
4476 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
4477  * 'packet', which arrived on 'in_port'. */
4478 static bool
4479 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4480                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
4481                     struct ofpbuf *packet)
4482 {
4483     struct odputil_keybuf keybuf;
4484     struct ofpbuf key;
4485     int error;
4486
4487     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4488     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
4489                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
4490
4491     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
4492                          odp_actions, actions_len, packet);
4493     return !error;
4494 }
4495
4496 /* Remove 'facet' from 'ofproto' and free up the associated memory:
4497  *
4498  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
4499  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
4500  *
4501  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
4502  */
4503 static void
4504 facet_remove(struct facet *facet)
4505 {
4506     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4507     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4508
4509     ovs_assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
4510
4511     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
4512     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4513         subfacet_uninstall(subfacet);
4514     }
4515
4516     /* Flush the final stats to the rule.
4517      *
4518      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
4519      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
4520      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
4521     facet_flush_stats(facet);
4522
4523     /* Now we're really all done so destroy everything. */
4524     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
4525                         &facet->subfacets) {
4526         subfacet_destroy__(subfacet);
4527     }
4528     hmap_remove(&ofproto->facets, &facet->hmap_node);
4529     list_remove(&facet->list_node);
4530     facet_free(facet);
4531 }
4532
4533 /* Feed information from 'facet' back into the learning table to keep it in
4534  * sync with what is actually flowing through the datapath. */
4535 static void
4536 facet_learn(struct facet *facet)
4537 {
4538     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4539     struct subfacet *subfacet= CONTAINER_OF(list_front(&facet->subfacets),
4540                                             struct subfacet, list_node);
4541     struct action_xlate_ctx ctx;
4542
4543     if (time_msec() < facet->learn_rl) {
4544         return;
4545     }
4546
4547     facet->learn_rl = time_msec() + 500;
4548
4549     if (!facet->has_learn
4550         && !facet->has_normal
4551         && (!facet->has_fin_timeout
4552             || !(facet->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST)))) {
4553         return;
4554     }
4555
4556     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
4557                           &subfacet->initial_vals,
4558                           facet->rule, facet->tcp_flags, NULL);
4559     ctx.may_learn = true;
4560     xlate_actions_for_side_effects(&ctx, facet->rule->up.ofpacts,
4561                                    facet->rule->up.ofpacts_len);
4562 }
4563
4564 static void
4565 facet_account(struct facet *facet)
4566 {
4567     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4568     struct subfacet *subfacet;
4569     const struct nlattr *a;
4570     unsigned int left;
4571     ovs_be16 vlan_tci;
4572     uint64_t n_bytes;
4573
4574     if (!facet->has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
4575         return;
4576     }
4577     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
4578
4579     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
4580      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
4581      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
4582      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
4583      * hash bucket.)
4584      *
4585      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
4586      * be equally valid for our purpose. */
4587     subfacet = CONTAINER_OF(list_front(&facet->subfacets),
4588                             struct subfacet, list_node);
4589     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
4590     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left,
4591                              subfacet->actions, subfacet->actions_len) {
4592         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
4593         struct ofport_dpif *port;
4594
4595         switch (nl_attr_type(a)) {
4596         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
4597             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
4598             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
4599                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
4600                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
4601             }
4602             break;
4603
4604         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
4605             vlan_tci = htons(0);
4606             break;
4607
4608         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
4609             vlan = nl_attr_get(a);
4610             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
4611             break;
4612         }
4613     }
4614 }
4615
4616 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
4617  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
4618  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
4619 static bool
4620 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
4621 {
4622     if (facet) {
4623         const struct rule *rule = &facet->rule->up;
4624         const struct ofpact *ofpacts = rule->ofpacts;
4625         size_t ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
4626
4627         if (ofpacts_len > 0 &&
4628             ofpacts->type == OFPACT_CONTROLLER &&
4629             ofpact_next(ofpacts) >= ofpact_end(ofpacts, ofpacts_len)) {
4630             return true;
4631         }
4632     }
4633     return false;
4634 }
4635
4636 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
4637  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
4638  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
4639  * its packet and byte counts before this function is called. */
4640 static void
4641 facet_flush_stats(struct facet *facet)
4642 {
4643     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4644     struct subfacet *subfacet;
4645
4646     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4647         ovs_assert(!subfacet->dp_byte_count);
4648         ovs_assert(!subfacet->dp_packet_count);
4649     }
4650
4651     facet_push_stats(facet);
4652     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4653         facet_account(facet);
4654         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4655     }
4656
4657     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
4658         struct ofexpired expired;
4659         expired.flow = facet->flow;
4660         expired.packet_count = facet->packet_count;
4661         expired.byte_count = facet->byte_count;
4662         expired.used = facet->used;
4663         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
4664     }
4665
4666     facet->rule->packet_count += facet->packet_count;
4667     facet->rule->byte_count += facet->byte_count;
4668
4669     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
4670      * reinstalled. */
4671     facet_reset_counters(facet);
4672
4673     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
4674     facet->tcp_flags = 0;
4675 }
4676
4677 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
4678  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
4679  *
4680  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
4681  *
4682  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
4683  * instead if that is important. */
4684 static struct facet *
4685 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
4686            const struct flow *flow, uint32_t hash)
4687 {
4688     struct facet *facet;
4689
4690     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (facet, hmap_node, hash, &ofproto->facets) {
4691         if (flow_equal(flow, &facet->flow)) {
4692             return facet;
4693         }
4694     }
4695
4696     return NULL;
4697 }
4698
4699 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
4700  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
4701  *
4702  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
4703  *
4704  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
4705 static struct facet *
4706 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4707                    uint32_t hash)
4708 {
4709     struct facet *facet;
4710
4711     facet = facet_find(ofproto, flow, hash);
4712     if (facet
4713         && (ofproto->backer->need_revalidate
4714             || tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
4715                                   facet->tags))) {
4716         facet_revalidate(facet);
4717
4718         /* facet_revalidate() may have destroyed 'facet'. */
4719         facet = facet_find(ofproto, flow, hash);
4720     }
4721
4722     return facet;
4723 }
4724
4725 static const char *
4726 subfacet_path_to_string(enum subfacet_path path)
4727 {
4728     switch (path) {
4729     case SF_NOT_INSTALLED:
4730         return "not installed";
4731     case SF_FAST_PATH:
4732         return "in fast path";
4733     case SF_SLOW_PATH:
4734         return "in slow path";
4735     default:
4736         return "<error>";
4737     }
4738 }
4739
4740 /* Returns the path in which a subfacet should be installed if its 'slow'
4741  * member has the specified value. */
4742 static enum subfacet_path
4743 subfacet_want_path(enum slow_path_reason slow)
4744 {
4745     return slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
4746 }
4747
4748 /* Returns true if 'subfacet' needs to have its datapath flow updated,
4749  * supposing that its actions have been recalculated as 'want_actions' and that
4750  * 'slow' is nonzero iff 'subfacet' should be in the slow path. */
4751 static bool
4752 subfacet_should_install(struct subfacet *subfacet, enum slow_path_reason slow,
4753                         const struct ofpbuf *want_actions)
4754 {
4755     enum subfacet_path want_path = subfacet_want_path(slow);
4756     return (want_path != subfacet->path
4757             || (want_path == SF_FAST_PATH
4758                 && (subfacet->actions_len != want_actions->size
4759                     || memcmp(subfacet->actions, want_actions->data,
4760                               subfacet->actions_len))));
4761 }
4762
4763 static bool
4764 facet_check_consistency(struct facet *facet)
4765 {
4766     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
4767
4768     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4769
4770     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
4771     struct ofpbuf odp_actions;
4772
4773     struct rule_dpif *rule;
4774     struct subfacet *subfacet;
4775     bool may_log = false;
4776     bool ok;
4777
4778     /* Check the rule for consistency. */
4779     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow);
4780     ok = rule == facet->rule;
4781     if (!ok) {
4782         may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
4783         if (may_log) {
4784             struct ds s;
4785
4786             ds_init(&s);
4787             flow_format(&s, &facet->flow);
4788             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
4789                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
4790             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
4791             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
4792                           rule->up.table_id);
4793             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
4794             ds_put_char(&s, ')');
4795
4796             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4797             ds_destroy(&s);
4798         }
4799     }
4800
4801     /* Check the datapath actions for consistency. */
4802     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
4803     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4804         enum subfacet_path want_path;
4805         struct action_xlate_ctx ctx;
4806         struct ds s;
4807
4808         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
4809                               &subfacet->initial_vals, rule, 0, NULL);
4810         xlate_actions(&ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len,
4811                       &odp_actions);
4812
4813         if (subfacet->path == SF_NOT_INSTALLED) {
4814             /* This only happens if the datapath reported an error when we
4815              * tried to install the flow.  Don't flag another error here. */
4816             continue;
4817         }
4818
4819         want_path = subfacet_want_path(subfacet->slow);
4820         if (want_path == SF_SLOW_PATH && subfacet->path == SF_SLOW_PATH) {
4821             /* The actions for slow-path flows may legitimately vary from one
4822              * packet to the next.  We're done. */
4823             continue;
4824         }
4825
4826         if (!subfacet_should_install(subfacet, subfacet->slow, &odp_actions)) {
4827             continue;
4828         }
4829
4830         /* Inconsistency! */
4831         if (ok) {
4832             may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
4833             ok = false;
4834         }
4835         if (!may_log) {
4836             /* Rate-limited, skip reporting. */
4837             continue;
4838         }
4839
4840         ds_init(&s);
4841         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &s);
4842
4843         ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in subfacet");
4844         if (want_path != subfacet->path) {
4845             enum odp_key_fitness fitness = subfacet->key_fitness;
4846
4847             ds_put_format(&s, " (%s, fitness=%s)",
4848                           subfacet_path_to_string(subfacet->path),
4849                           odp_key_fitness_to_string(fitness));
4850             ds_put_format(&s, " (should have been %s)",
4851                           subfacet_path_to_string(want_path));
4852         } else if (want_path == SF_FAST_PATH) {
4853             ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
4854             format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
4855                                subfacet->actions_len);
4856             ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
4857             format_odp_actions(&s, odp_actions.data, odp_actions.size);
4858             ds_put_char(&s, ')');
4859         } else {
4860             ds_put_cstr(&s, " (actions: ");
4861             format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
4862                                subfacet->actions_len);
4863             ds_put_char(&s, ')');
4864         }
4865         VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4866         ds_destroy(&s);
4867     }
4868     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
4869
4870     return ok;
4871 }
4872
4873 /* Re-searches the classifier for 'facet':
4874  *
4875  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
4876  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
4877  *
4878  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
4879  *     where it is and recompiles its actions anyway.
4880  *
4881  *   - If any of 'facet''s subfacets correspond to a new flow according to
4882  *     ofproto_receive(), 'facet' is removed. */
4883 static void
4884 facet_revalidate(struct facet *facet)
4885 {
4886     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4887     struct actions {
4888         struct nlattr *odp_actions;
4889         size_t actions_len;
4890     };
4891     struct actions *new_actions;
4892
4893     struct action_xlate_ctx ctx;
4894     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
4895     struct ofpbuf odp_actions;
4896
4897     struct rule_dpif *new_rule;
4898     struct subfacet *subfacet;
4899     int i;
4900
4901     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
4902
4903     /* Check that child subfacets still correspond to this facet.  Tunnel
4904      * configuration changes could cause a subfacet's OpenFlow in_port to
4905      * change. */
4906     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4907         struct ofproto_dpif *recv_ofproto;
4908         struct flow recv_flow;
4909         int error;
4910
4911         error = ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, subfacet->key,
4912                                 subfacet->key_len, &recv_flow, NULL,
4913                                 &recv_ofproto, NULL, NULL);
4914         if (error
4915             || recv_ofproto != ofproto
4916             || memcmp(&recv_flow, &facet->flow, sizeof recv_flow)) {
4917             facet_remove(facet);
4918             return;
4919         }
4920     }
4921
4922     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow);
4923
4924     /* Calculate new datapath actions.
4925      *
4926      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
4927      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
4928      * around to properly compose it. */
4929
4930     /* If the datapath actions changed or the installability changed,
4931      * then we need to talk to the datapath. */
4932     i = 0;
4933     new_actions = NULL;
4934     memset(&ctx, 0, sizeof ctx);
4935     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
4936     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4937         enum slow_path_reason slow;
4938
4939         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
4940                               &subfacet->initial_vals, new_rule, 0, NULL);
4941         xlate_actions(&ctx, new_rule->up.ofpacts, new_rule->up.ofpacts_len,
4942                       &odp_actions);
4943
4944         slow = (subfacet->slow & SLOW_MATCH) | ctx.slow;
4945         if (subfacet_should_install(subfacet, slow, &odp_actions)) {
4946             struct dpif_flow_stats stats;
4947
4948             subfacet_install(subfacet,
4949                              odp_actions.data, odp_actions.size, &stats, slow);
4950             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
4951
4952             if (!new_actions) {
4953                 new_actions = xcalloc(list_size(&facet->subfacets),
4954                                       sizeof *new_actions);
4955             }
4956             new_actions[i].odp_actions = xmemdup(odp_actions.data,
4957                                                  odp_actions.size);
4958             new_actions[i].actions_len = odp_actions.size;
4959         }
4960
4961         i++;
4962     }
4963     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
4964
4965     if (new_actions) {
4966         facet_flush_stats(facet);
4967     }
4968
4969     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
4970     facet->tags = ctx.tags;
4971     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
4972     facet->has_learn = ctx.has_learn;
4973     facet->has_normal = ctx.has_normal;
4974     facet->has_fin_timeout = ctx.has_fin_timeout;
4975     facet->mirrors = ctx.mirrors;
4976
4977     i = 0;
4978     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4979         subfacet->slow = (subfacet->slow & SLOW_MATCH) | ctx.slow;
4980
4981         if (new_actions && new_actions[i].odp_actions) {
4982             free(subfacet->actions);
4983             subfacet->actions = new_actions[i].odp_actions;
4984             subfacet->actions_len = new_actions[i].actions_len;
4985         }
4986         i++;
4987     }
4988     free(new_actions);
4989
4990     if (facet->rule != new_rule) {
4991         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
4992         list_remove(&facet->list_node);
4993         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
4994         facet->rule = new_rule;
4995         facet->used = new_rule->up.created;
4996         facet->prev_used = facet->used;
4997     }
4998 }
4999
5000 /* Updates 'facet''s used time.  Caller is responsible for calling
5001  * facet_push_stats() to update the flows which 'facet' resubmits into. */
5002 static void
5003 facet_update_time(struct facet *facet, long long int used)
5004 {
5005     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5006     if (used > facet->used) {
5007         facet->used = used;
5008         ofproto_rule_update_used(&facet->rule->up, used);
5009         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, used);
5010     }
5011 }
5012
5013 static void
5014 facet_reset_counters(struct facet *facet)
5015 {
5016     facet->packet_count = 0;
5017     facet->byte_count = 0;
5018     facet->prev_packet_count = 0;
5019     facet->prev_byte_count = 0;
5020     facet->accounted_bytes = 0;
5021 }
5022
5023 static void
5024 facet_push_stats(struct facet *facet)
5025 {
5026     struct dpif_flow_stats stats;
5027
5028     ovs_assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
5029     ovs_assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
5030     ovs_assert(facet->used >= facet->prev_used);
5031
5032     stats.n_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
5033     stats.n_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
5034     stats.used = facet->used;
5035     stats.tcp_flags = 0;
5036
5037     if (stats.n_packets || stats.n_bytes || facet->used > facet->prev_used) {
5038         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
5039         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
5040         facet->prev_used = facet->used;
5041
5042         flow_push_stats(facet, &stats);
5043
5044         update_mirror_stats(ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto),
5045                             facet->mirrors, stats.n_packets, stats.n_bytes);
5046     }
5047 }
5048
5049 static void
5050 push_all_stats(void)
5051 {
5052     static long long int rl = LLONG_MIN;
5053     struct ofproto_dpif *ofproto;
5054
5055     if (time_msec() < rl) {
5056         return;
5057     }
5058
5059     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5060         struct facet *facet;
5061
5062         HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
5063             facet_push_stats(facet);
5064         }
5065     }
5066
5067     rl = time_msec() + 100;
5068 }
5069
5070 static void
5071 rule_credit_stats(struct rule_dpif *rule, const struct dpif_flow_stats *stats)
5072 {
5073     rule->packet_count += stats->n_packets;
5074     rule->byte_count += stats->n_bytes;
5075     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
5076 }
5077
5078 /* Pushes flow statistics to the rules which 'facet->flow' resubmits
5079  * into given 'facet->rule''s actions and mirrors. */
5080 static void
5081 flow_push_stats(struct facet *facet, const struct dpif_flow_stats *stats)
5082 {
5083     struct rule_dpif *rule = facet->rule;
5084     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5085     struct subfacet *subfacet = CONTAINER_OF(list_front(&facet->subfacets),
5086                                              struct subfacet, list_node);
5087     struct action_xlate_ctx ctx;
5088
5089     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
5090
5091     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
5092                           &subfacet->initial_vals, rule, 0, NULL);
5093     ctx.resubmit_stats = stats;
5094     xlate_actions_for_side_effects(&ctx, rule->up.ofpacts,
5095                                    rule->up.ofpacts_len);
5096 }
5097 \f
5098 /* Subfacets. */
5099
5100 static struct subfacet *
5101 subfacet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
5102               const struct nlattr *key, size_t key_len, uint32_t key_hash)
5103 {
5104     struct subfacet *subfacet;
5105
5106     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
5107                              &ofproto->subfacets) {
5108         if (subfacet->key_len == key_len
5109             && !memcmp(key, subfacet->key, key_len)) {
5110             return subfacet;
5111         }
5112     }
5113
5114     return NULL;
5115 }
5116
5117 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
5118  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len' members in 'miss'.  Returns the
5119  * existing subfacet if there is one, otherwise creates and returns a
5120  * new subfacet.
5121  *
5122  * If the returned subfacet is new, then subfacet->actions will be NULL, in
5123  * which case the caller must populate the actions with
5124  * subfacet_make_actions(). */
5125 static struct subfacet *
5126 subfacet_create(struct facet *facet, struct flow_miss *miss,
5127                 long long int now)
5128 {
5129     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5130     enum odp_key_fitness key_fitness = miss->key_fitness;
5131     const struct nlattr *key = miss->key;
5132     size_t key_len = miss->key_len;
5133     uint32_t key_hash;
5134     struct subfacet *subfacet;
5135
5136     key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
5137
5138     if (list_is_empty(&facet->subfacets)) {
5139         subfacet = &facet->one_subfacet;
5140     } else {
5141         subfacet = subfacet_find(ofproto, key, key_len, key_hash);
5142         if (subfacet) {
5143             if (subfacet->facet == facet) {
5144                 return subfacet;
5145             }
5146
5147             /* This shouldn't happen. */
5148             VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
5149             subfacet_destroy(subfacet);
5150         }
5151
5152         subfacet = xmalloc(sizeof *subfacet);
5153     }
5154
5155     hmap_insert(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
5156     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
5157     subfacet->facet = facet;
5158     subfacet->key_fitness = key_fitness;
5159     subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
5160     subfacet->key_len = key_len;
5161     subfacet->used = now;
5162     subfacet->created = now;
5163     subfacet->dp_packet_count = 0;
5164     subfacet->dp_byte_count = 0;
5165     subfacet->actions_len = 0;
5166     subfacet->actions = NULL;
5167     subfacet->slow = (subfacet->key_fitness == ODP_FIT_TOO_LITTLE
5168                       ? SLOW_MATCH
5169                       : 0);
5170     subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5171     subfacet->initial_vals = miss->initial_vals;
5172     subfacet->odp_in_port = miss->odp_in_port;
5173
5174     ofproto->subfacet_add_count++;
5175     return subfacet;
5176 }
5177
5178 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
5179  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
5180 static void
5181 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
5182 {
5183     struct facet *facet = subfacet->facet;
5184     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5185
5186     /* Update ofproto stats before uninstall the subfacet. */
5187     ofproto->subfacet_del_count++;
5188     ofproto->total_subfacet_life_span += (time_msec() - subfacet->created);
5189
5190     subfacet_uninstall(subfacet);
5191     hmap_remove(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node);
5192     list_remove(&subfacet->list_node);
5193     free(subfacet->key);
5194     free(subfacet->actions);
5195     if (subfacet != &facet->one_subfacet) {
5196         free(subfacet);
5197     }
5198 }
5199
5200 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
5201  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
5202 static void
5203 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
5204 {
5205     struct facet *facet = subfacet->facet;
5206
5207     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
5208         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
5209         facet_remove(facet);
5210     } else {
5211         subfacet_destroy__(subfacet);
5212     }
5213 }
5214
5215 static void
5216 subfacet_destroy_batch(struct ofproto_dpif *ofproto,
5217                        struct subfacet **subfacets, int n)
5218 {
5219     struct dpif_op ops[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5220     struct dpif_op *opsp[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5221     struct dpif_flow_stats stats[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5222     int i;
5223
5224     for (i = 0; i < n; i++) {
5225         ops[i].type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
5226         ops[i].u.flow_del.key = subfacets[i]->key;
5227         ops[i].u.flow_del.key_len = subfacets[i]->key_len;
5228         ops[i].u.flow_del.stats = &stats[i];
5229         opsp[i] = &ops[i];
5230     }
5231
5232     dpif_operate(ofproto->backer->dpif, opsp, n);
5233     for (i = 0; i < n; i++) {
5234         subfacet_reset_dp_stats(subfacets[i], &stats[i]);
5235         subfacets[i]->path = SF_NOT_INSTALLED;
5236         subfacet_destroy(subfacets[i]);
5237     }
5238 }
5239
5240 /* Composes the datapath actions for 'subfacet' based on its rule's actions.
5241  * Translates the actions into 'odp_actions', which the caller must have
5242  * initialized and is responsible for uninitializing. */
5243 static void
5244 subfacet_make_actions(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *packet,
5245                       struct ofpbuf *odp_actions)
5246 {
5247     struct facet *facet = subfacet->facet;
5248     struct rule_dpif *rule = facet->rule;
5249     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5250
5251     struct action_xlate_ctx ctx;
5252
5253     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
5254                           &subfacet->initial_vals, rule, 0, packet);
5255     xlate_actions(&ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, odp_actions);
5256     facet->tags = ctx.tags;
5257     facet->has_learn = ctx.has_learn;
5258     facet->has_normal = ctx.has_normal;
5259     facet->has_fin_timeout = ctx.has_fin_timeout;
5260     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
5261     facet->mirrors = ctx.mirrors;
5262
5263     subfacet->slow = (subfacet->slow & SLOW_MATCH) | ctx.slow;
5264     if (subfacet->actions_len != odp_actions->size
5265         || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data, odp_actions->size)) {
5266         free(subfacet->actions);
5267         subfacet->actions_len = odp_actions->size;
5268         subfacet->actions = xmemdup(odp_actions->data, odp_actions->size);
5269     }
5270 }
5271
5272 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
5273  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
5274  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
5275  * since 'subfacet' was last updated.
5276  *
5277  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5278 static int
5279 subfacet_install(struct subfacet *subfacet,
5280                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
5281                  struct dpif_flow_stats *stats,
5282                  enum slow_path_reason slow)
5283 {
5284     struct facet *facet = subfacet->facet;
5285     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5286     enum subfacet_path path = subfacet_want_path(slow);
5287     uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
5288     enum dpif_flow_put_flags flags;
5289     int ret;
5290
5291     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
5292     if (stats) {
5293         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
5294     }
5295
5296     if (path == SF_SLOW_PATH) {
5297         compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, slow,
5298                           slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
5299                           &actions, &actions_len);
5300     }
5301
5302     ret = dpif_flow_put(ofproto->backer->dpif, flags, subfacet->key,
5303                         subfacet->key_len, actions, actions_len, stats);
5304
5305     if (stats) {
5306         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
5307     }
5308
5309     if (!ret) {
5310         subfacet->path = path;
5311     }
5312     return ret;
5313 }
5314
5315 static int
5316 subfacet_reinstall(struct subfacet *subfacet, struct dpif_flow_stats *stats)
5317 {
5318     return subfacet_install(subfacet, subfacet->actions, subfacet->actions_len,
5319                             stats, subfacet->slow);
5320 }
5321
5322 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
5323 static void
5324 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
5325 {
5326     if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
5327         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
5328         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5329         struct dpif_flow_stats stats;
5330         int error;
5331
5332         error = dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, subfacet->key,
5333                               subfacet->key_len, &stats);
5334         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
5335         if (!error) {
5336             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5337         }
5338         subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5339     } else {
5340         ovs_assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
5341         ovs_assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
5342     }
5343 }
5344
5345 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
5346  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
5347  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
5348  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
5349  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
5350 static void
5351 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
5352                         struct dpif_flow_stats *stats)
5353 {
5354     if (stats
5355         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
5356         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
5357         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
5358         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
5359     }
5360
5361     subfacet->dp_packet_count = 0;
5362     subfacet->dp_byte_count = 0;
5363 }
5364
5365 /* Updates 'subfacet''s used time.  The caller is responsible for calling
5366  * facet_push_stats() to update the flows which 'subfacet' resubmits into. */
5367 static void
5368 subfacet_update_time(struct subfacet *subfacet, long long int used)
5369 {
5370     if (used > subfacet->used) {
5371         subfacet->used = used;
5372         facet_update_time(subfacet->facet, used);
5373     }
5374 }
5375
5376 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
5377  *
5378  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
5379  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
5380  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
5381  * that have been cleared out of the datapath. */
5382 static void
5383 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
5384                       const struct dpif_flow_stats *stats)
5385 {
5386     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
5387         struct facet *facet = subfacet->facet;
5388
5389         subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
5390         facet->packet_count += stats->n_packets;
5391         facet->byte_count += stats->n_bytes;
5392         facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
5393         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, stats->tcp_flags);
5394     }
5395 }
5396 \f
5397 /* Rules. */
5398
5399 static struct rule_dpif *
5400 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
5401 {
5402     struct rule_dpif *rule;
5403
5404     rule = rule_dpif_lookup__(ofproto, flow, 0);
5405     if (rule) {
5406         return rule;
5407     }
5408
5409     return rule_dpif_miss_rule(ofproto, flow);
5410 }
5411
5412 static struct rule_dpif *
5413 rule_dpif_lookup__(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5414                    uint8_t table_id)
5415 {
5416     struct cls_rule *cls_rule;
5417     struct classifier *cls;
5418
5419     if (table_id >= N_TABLES) {
5420         return NULL;
5421     }
5422
5423     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
5424     if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY
5425         && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
5426         /* For OFPC_NORMAL frag_handling, we must pretend that transport ports
5427          * are unavailable. */
5428         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
5429         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
5430         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
5431         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow);
5432     } else {
5433         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow);
5434     }
5435     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
5436 }
5437
5438 static struct rule_dpif *
5439 rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
5440 {
5441     struct ofport_dpif *port;
5442
5443     port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
5444     if (!port) {
5445         VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16, flow->in_port);
5446         return ofproto->miss_rule;
5447     }
5448
5449     if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN) {
5450         return ofproto->no_packet_in_rule;
5451     }
5452     return ofproto->miss_rule;
5453 }
5454
5455 static void
5456 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
5457 {
5458     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5459
5460     rule_invalidate(rule);
5461     if (clogged) {
5462         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
5463         c->op = rule->up.pending;
5464         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
5465     } else {
5466         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
5467     }
5468 }
5469
5470 static struct rule *
5471 rule_alloc(void)
5472 {
5473     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
5474     return &rule->up;
5475 }
5476
5477 static void
5478 rule_dealloc(struct rule *rule_)
5479 {
5480     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5481     free(rule);
5482 }
5483
5484 static enum ofperr
5485 rule_construct(struct rule *rule_)
5486 {
5487     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5488     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5489     struct rule_dpif *victim;
5490     uint8_t table_id;
5491
5492     rule->packet_count = 0;
5493     rule->byte_count = 0;
5494
5495     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
5496     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
5497         struct facet *facet;
5498
5499         rule->facets = victim->facets;
5500         list_moved(&rule->facets);
5501         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5502             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
5503              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
5504              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
5505              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
5506              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
5507              * seem worth it. */
5508             facet_reset_counters(facet);
5509             facet->rule = rule;
5510         }
5511     } else {
5512         /* Must avoid list_moved() in this case. */
5513         list_init(&rule->facets);
5514     }
5515
5516     table_id = rule->up.table_id;
5517     if (victim) {
5518         rule->tag = victim->tag;
5519     } else if (table_id == 0) {
5520         rule->tag = 0;
5521     } else {
5522         struct flow flow;
5523
5524         miniflow_expand(&rule->up.cr.match.flow, &flow);
5525         rule->tag = rule_calculate_tag(&flow, &rule->up.cr.match.mask,
5526                                        ofproto->tables[table_id].basis);
5527     }
5528
5529     complete_operation(rule);
5530     return 0;
5531 }
5532
5533 static void
5534 rule_destruct(struct rule *rule_)
5535 {
5536     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5537     struct facet *facet, *next_facet;
5538
5539     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
5540         facet_revalidate(facet);
5541     }
5542
5543     complete_operation(rule);
5544 }
5545
5546 static void
5547 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
5548 {
5549     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5550     struct facet *facet;
5551
5552     push_all_stats();
5553
5554     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
5555      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
5556     *packets = rule->packet_count;
5557     *bytes = rule->byte_count;
5558
5559     /* Add any statistics that are tracked by facets.  This includes
5560      * statistical data recently updated by ofproto_update_stats() as well as
5561      * stats for packets that were executed "by hand" via dpif_execute(). */
5562     LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5563         *packets += facet->packet_count;
5564         *bytes += facet->byte_count;
5565     }
5566 }
5567
5568 static void
5569 rule_dpif_execute(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow,
5570                   struct ofpbuf *packet)
5571 {
5572     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5573     struct initial_vals initial_vals;
5574     struct dpif_flow_stats stats;
5575     struct action_xlate_ctx ctx;
5576     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5577     struct ofpbuf odp_actions;
5578
5579     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5580     rule_credit_stats(rule, &stats);
5581
5582     initial_vals.vlan_tci = flow->vlan_tci;
5583     initial_vals.tunnel_ip_tos = flow->tunnel.ip_tos;
5584     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5585     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, &initial_vals,
5586                           rule, stats.tcp_flags, packet);
5587     ctx.resubmit_stats = &stats;
5588     xlate_actions(&ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, &odp_actions);
5589
5590     execute_odp_actions(ofproto, flow, odp_actions.data,
5591                         odp_actions.size, packet);
5592
5593     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
5594 }
5595
5596 static enum ofperr
5597 rule_execute(struct rule *rule, const struct flow *flow,
5598              struct ofpbuf *packet)
5599 {
5600     rule_dpif_execute(rule_dpif_cast(rule), flow, packet);
5601     ofpbuf_delete(packet);
5602     return 0;
5603 }
5604
5605 static void
5606 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
5607 {
5608     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5609
5610     complete_operation(rule);
5611 }
5612 \f
5613 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
5614  * May modify 'packet'.
5615  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5616 static int
5617 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
5618 {
5619     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
5620     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5621     struct ofpbuf key, odp_actions;
5622     struct odputil_keybuf keybuf;
5623     uint32_t odp_port;
5624     struct flow flow;
5625     int error;
5626
5627     flow_extract(packet, 0, 0, NULL, OFPP_LOCAL, &flow);
5628     if (netdev_vport_is_patch(ofport->up.netdev)) {
5629         struct ofproto_dpif *peer_ofproto;
5630         struct dpif_flow_stats stats;
5631         struct ofport_dpif *peer;
5632         struct rule_dpif *rule;
5633
5634         peer = ofport_get_peer(ofport);
5635         if (!peer) {
5636             return ENODEV;
5637         }
5638
5639         dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5640         netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, &stats);
5641         netdev_vport_inc_rx(peer->up.netdev, &stats);
5642
5643         flow.in_port = peer->up.ofp_port;
5644         peer_ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
5645         rule = rule_dpif_lookup(peer_ofproto, &flow);
5646         rule_dpif_execute(rule, &flow, packet);
5647
5648         return 0;
5649     }
5650
5651     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5652
5653     if (ofport->tnl_port) {
5654         struct dpif_flow_stats stats;
5655
5656         odp_port = tnl_port_send(ofport->tnl_port, &flow);
5657         if (odp_port == OVSP_NONE) {
5658             return ENODEV;
5659         }
5660
5661         dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5662         netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, &stats);
5663         odp_put_tunnel_action(&flow.tunnel, &odp_actions);
5664         odp_put_skb_mark_action(flow.skb_mark, &odp_actions);
5665     } else {
5666         odp_port = vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, ofport->odp_port,
5667                                           flow.vlan_tci);
5668         if (odp_port != ofport->odp_port) {
5669             eth_pop_vlan(packet);
5670             flow.vlan_tci = htons(0);
5671         }
5672     }
5673
5674     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5675     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow,
5676                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow.in_port));
5677
5678     compose_sflow_action(ofproto, &odp_actions, &flow, odp_port);
5679
5680     nl_msg_put_u32(&odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, odp_port);
5681     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif,
5682                          key.data, key.size,
5683                          odp_actions.data, odp_actions.size,
5684                          packet);
5685     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
5686
5687     if (error) {
5688         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %"PRIu32" (%s)",
5689                      ofproto->up.name, odp_port, strerror(error));
5690     }
5691     ofproto_update_local_port_stats(ofport->up.ofproto, packet->size, 0);
5692     return error;
5693 }
5694 \f
5695 /* OpenFlow to datapath action translation. */
5696
5697 static bool may_receive(const struct ofport_dpif *, struct action_xlate_ctx *);
5698 static void do_xlate_actions(const struct ofpact *, size_t ofpacts_len,
5699                              struct action_xlate_ctx *);
5700 static void xlate_normal(struct action_xlate_ctx *);
5701
5702 /* Composes an ODP action for a "slow path" action for 'flow' within 'ofproto'.
5703  * The action will state 'slow' as the reason that the action is in the slow
5704  * path.  (This is purely informational: it allows a human viewing "ovs-dpctl
5705  * dump-flows" output to see why a flow is in the slow path.)
5706  *
5707  * The 'stub_size' bytes in 'stub' will be used to store the action.
5708  * 'stub_size' must be large enough for the action.
5709  *
5710  * The action and its size will be stored in '*actionsp' and '*actions_lenp',
5711  * respectively. */
5712 static void
5713 compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5714                   enum slow_path_reason slow,
5715                   uint64_t *stub, size_t stub_size,
5716                   const struct nlattr **actionsp, size_t *actions_lenp)
5717 {
5718     union user_action_cookie cookie;
5719     struct ofpbuf buf;
5720
5721     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH;
5722     cookie.slow_path.unused = 0;
5723     cookie.slow_path.reason = slow;
5724
5725     ofpbuf_use_stack(&buf, stub, stub_size);
5726     if (slow & (SLOW_CFM | SLOW_LACP | SLOW_STP)) {
5727         uint32_t pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif, UINT32_MAX);
5728         odp_put_userspace_action(pid, &cookie, &buf);
5729     } else {
5730         put_userspace_action(ofproto, &buf, flow, &cookie);
5731     }
5732     *actionsp = buf.data;
5733     *actions_lenp = buf.size;
5734 }
5735
5736 static size_t
5737 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5738                      struct ofpbuf *odp_actions,
5739                      const struct flow *flow,
5740                      const union user_action_cookie *cookie)
5741 {
5742     uint32_t pid;
5743
5744     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5745                             ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
5746
5747     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, odp_actions);
5748 }
5749
5750 static void
5751 compose_sflow_cookie(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5752                      ovs_be16 vlan_tci, uint32_t odp_port,
5753                      unsigned int n_outputs, union user_action_cookie *cookie)
5754 {
5755     int ifindex;
5756
5757     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_SFLOW;
5758     cookie->sflow.vlan_tci = vlan_tci;
5759
5760     /* See http://www.sflow.org/sflow_version_5.txt (search for "Input/output
5761      * port information") for the interpretation of cookie->output. */
5762     switch (n_outputs) {
5763     case 0:
5764         /* 0x40000000 | 256 means "packet dropped for unknown reason". */
5765         cookie->sflow.output = 0x40000000 | 256;
5766         break;
5767
5768     case 1:
5769         ifindex = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ofproto->sflow, odp_port);
5770         if (ifindex) {
5771             cookie->sflow.output = ifindex;
5772             break;
5773         }
5774         /* Fall through. */
5775     default:
5776         /* 0x80000000 means "multiple output ports. */
5777         cookie->sflow.output = 0x80000000 | n_outputs;
5778         break;
5779     }
5780 }
5781
5782 /* Compose SAMPLE action for sFlow. */
5783 static size_t
5784 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5785                      struct ofpbuf *odp_actions,
5786                      const struct flow *flow,
5787                      uint32_t odp_port)
5788 {
5789     uint32_t probability;
5790     union user_action_cookie cookie;
5791     size_t sample_offset, actions_offset;
5792     int cookie_offset;
5793
5794     if (!ofproto->sflow || flow->in_port == OFPP_NONE) {
5795         return 0;
5796     }
5797
5798     sample_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE);
5799
5800     /* Number of packets out of UINT_MAX to sample. */
5801     probability = dpif_sflow_get_probability(ofproto->sflow);
5802     nl_msg_put_u32(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY, probability);
5803
5804     actions_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS);
5805     compose_sflow_cookie(ofproto, htons(0), odp_port,
5806                          odp_port == OVSP_NONE ? 0 : 1, &cookie);
5807     cookie_offset = put_userspace_action(ofproto, odp_actions, flow, &cookie);
5808
5809     nl_msg_end_nested(odp_actions, actions_offset);
5810     nl_msg_end_nested(odp_actions, sample_offset);
5811     return cookie_offset;
5812 }
5813
5814 /* SAMPLE action must be first action in any given list of actions.
5815  * At this point we do not have all information required to build it. So try to
5816  * build sample action as complete as possible. */
5817 static void
5818 add_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
5819 {
5820     ctx->user_cookie_offset = compose_sflow_action(ctx->ofproto,
5821                                                    ctx->odp_actions,
5822                                                    &ctx->flow, OVSP_NONE);
5823     ctx->sflow_odp_port = 0;
5824     ctx->sflow_n_outputs = 0;
5825 }
5826
5827 /* Fix SAMPLE action according to data collected while composing ODP actions.
5828  * We need to fix SAMPLE actions OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS attribute, i.e. nested
5829  * USERSPACE action's user-cookie which is required for sflow. */
5830 static void
5831 fix_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
5832 {
5833     const struct flow *base = &ctx->base_flow;
5834     union user_action_cookie *cookie;
5835
5836     if (!ctx->user_cookie_offset) {
5837         return;
5838     }
5839
5840     cookie = ofpbuf_at(ctx->odp_actions, ctx->user_cookie_offset,
5841                        sizeof(*cookie));
5842     ovs_assert(cookie->type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW);
5843
5844     compose_sflow_cookie(ctx->ofproto, base->vlan_tci,
5845                          ctx->sflow_odp_port, ctx->sflow_n_outputs, cookie);
5846 }
5847
5848 static void
5849 compose_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port,
5850                         bool check_stp)
5851 {
5852     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
5853     ovs_be16 flow_vlan_tci = ctx->flow.vlan_tci;
5854     ovs_be64 flow_tun_id = ctx->flow.tunnel.tun_id;
5855     uint8_t flow_nw_tos = ctx->flow.nw_tos;
5856     struct priority_to_dscp *pdscp;
5857     uint32_t out_port, odp_port;
5858
5859     /* If 'struct flow' gets additional metadata, we'll need to zero it out
5860      * before traversing a patch port. */
5861     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 18);
5862
5863     if (!ofport) {
5864         xlate_report(ctx, "Nonexistent output port");
5865         return;
5866     } else if (ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FWD) {
5867         xlate_report(ctx, "OFPPC_NO_FWD set, skipping output");
5868         return;
5869     } else if (check_stp && !stp_forward_in_state(ofport->stp_state)) {
5870         xlate_report(ctx, "STP not in forwarding state, skipping output");
5871         return;
5872     }
5873
5874     if (netdev_vport_is_patch(ofport->up.netdev)) {
5875         struct ofport_dpif *peer = ofport_get_peer(ofport);
5876         struct flow old_flow = ctx->flow;
5877         const struct ofproto_dpif *peer_ofproto;
5878         enum slow_path_reason special;
5879         struct ofport_dpif *in_port;
5880
5881         if (!peer) {
5882             xlate_report(ctx, "Nonexistent patch port peer");
5883             return;
5884         }
5885
5886         peer_ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
5887         if (peer_ofproto->backer != ctx->ofproto->backer) {
5888             xlate_report(ctx, "Patch port peer on a different datapath");
5889             return;
5890         }
5891
5892         ctx->ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
5893         ctx->flow.in_port = peer->up.ofp_port;
5894         ctx->flow.metadata = htonll(0);
5895         memset(&ctx->flow.tunnel, 0, sizeof ctx->flow.tunnel);
5896         memset(ctx->flow.regs, 0, sizeof ctx->flow.regs);
5897
5898         in_port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
5899         special = process_special(ctx->ofproto, &ctx->flow, in_port,
5900                                   ctx->packet);
5901         if (special) {
5902             ctx->slow |= special;
5903         } else if (!in_port || may_receive(in_port, ctx)) {
5904             if (!in_port || stp_forward_in_state(in_port->stp_state)) {
5905                 xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, 0, true);
5906             } else {
5907                 /* Forwarding is disabled by STP.  Let OFPP_NORMAL and the
5908                  * learning action look at the packet, then drop it. */
5909                 struct flow old_base_flow = ctx->base_flow;
5910                 size_t old_size = ctx->odp_actions->size;
5911                 xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, 0, true);
5912                 ctx->base_flow = old_base_flow;
5913                 ctx->odp_actions->size = old_size;
5914             }
5915         }
5916
5917         ctx->flow = old_flow;
5918         ctx->ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
5919
5920         if (ctx->resubmit_stats) {
5921             netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, ctx->resubmit_stats);
5922             netdev_vport_inc_rx(peer->up.netdev, ctx->resubmit_stats);
5923         }
5924
5925         return;
5926     }
5927
5928     pdscp = get_priority(ofport, ctx->flow.skb_priority);
5929     if (pdscp) {
5930         ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
5931         ctx->flow.nw_tos |= pdscp->dscp;
5932     }
5933
5934     odp_port = ofp_port_to_odp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
5935     if (ofport->tnl_port) {
5936         odp_port = tnl_port_send(ofport->tnl_port, &ctx->flow);
5937         if (odp_port == OVSP_NONE) {
5938             xlate_report(ctx, "Tunneling decided against output");
5939             return;
5940         }
5941
5942         if (ctx->resubmit_stats) {
5943             netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, ctx->resubmit_stats);
5944         }
5945         out_port = odp_port;
5946         commit_odp_tunnel_action(&ctx->flow, &ctx->base_flow,
5947                                  ctx->odp_actions);
5948     } else {
5949         out_port = vsp_realdev_to_vlandev(ctx->ofproto, odp_port,
5950                                           ctx->flow.vlan_tci);
5951         if (out_port != odp_port) {
5952             ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
5953         }
5954         ctx->flow.skb_mark &= ~IPSEC_MARK;
5955     }
5956     commit_odp_actions(&ctx->flow, &ctx->base_flow, ctx->odp_actions);
5957     nl_msg_put_u32(ctx->odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, out_port);
5958
5959     ctx->sflow_odp_port = odp_port;
5960     ctx->sflow_n_outputs++;
5961     ctx->nf_output_iface = ofp_port;
5962     ctx->flow.tunnel.tun_id = flow_tun_id;
5963     ctx->flow.vlan_tci = flow_vlan_tci;
5964     ctx->flow.nw_tos = flow_nw_tos;
5965 }
5966
5967 static void
5968 compose_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port)
5969 {
5970     compose_output_action__(ctx, ofp_port, true);
5971 }
5972
5973 static void
5974 xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
5975                    uint16_t in_port, uint8_t table_id, bool may_packet_in)
5976 {
5977     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
5978         struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
5979         struct rule_dpif *rule;
5980         uint16_t old_in_port;
5981         uint8_t old_table_id;
5982
5983         old_table_id = ctx->table_id;
5984         ctx->table_id = table_id;
5985
5986         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port. */
5987         old_in_port = ctx->flow.in_port;
5988         ctx->flow.in_port = in_port;
5989         rule = rule_dpif_lookup__(ofproto, &ctx->flow, table_id);
5990
5991         /* Tag the flow. */
5992         if (table_id > 0 && table_id < N_TABLES) {
5993             struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
5994             if (table->other_table) {
5995                 ctx->tags |= (rule && rule->tag
5996                               ? rule->tag
5997                               : rule_calculate_tag(&ctx->flow,
5998                                                    &table->other_table->mask,
5999                                                    table->basis));
6000             }
6001         }
6002
6003         /* Restore the original input port.  Otherwise OFPP_NORMAL and
6004          * OFPP_IN_PORT will have surprising behavior. */
6005         ctx->flow.in_port = old_in_port;
6006
6007         if (ctx->resubmit_hook) {
6008             ctx->resubmit_hook(ctx, rule);
6009         }
6010
6011         if (rule == NULL && may_packet_in) {
6012             /* XXX
6013              * check if table configuration flags
6014              * OFPTC_TABLE_MISS_CONTROLLER, default.
6015              * OFPTC_TABLE_MISS_CONTINUE,
6016              * OFPTC_TABLE_MISS_DROP
6017              * When OF1.0, OFPTC_TABLE_MISS_CONTINUE is used. What to do?
6018              */
6019             rule = rule_dpif_miss_rule(ofproto, &ctx->flow);
6020         }
6021
6022         if (rule) {
6023             struct rule_dpif *old_rule = ctx->rule;
6024
6025             if (ctx->resubmit_stats) {
6026                 rule_credit_stats(rule, ctx->resubmit_stats);
6027             }
6028
6029             ctx->recurse++;
6030             ctx->rule = rule;
6031             do_xlate_actions(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, ctx);
6032             ctx->rule = old_rule;
6033             ctx->recurse--;
6034         }
6035
6036         ctx->table_id = old_table_id;
6037     } else {
6038         static struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
6039
6040         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "resubmit actions recursed over %d times",
6041                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
6042         ctx->max_resubmit_trigger = true;
6043     }
6044 }
6045
6046 static void
6047 xlate_ofpact_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx,
6048                       const struct ofpact_resubmit *resubmit)
6049 {
6050     uint16_t in_port;
6051     uint8_t table_id;
6052
6053     in_port = resubmit->in_port;
6054     if (in_port == OFPP_IN_PORT) {
6055         in_port = ctx->flow.in_port;
6056     }
6057
6058     table_id = resubmit->table_id;
6059     if (table_id == 255) {
6060         table_id = ctx->table_id;
6061     }
6062
6063     xlate_table_action(ctx, in_port, table_id, false);
6064 }
6065
6066 static void
6067 flood_packets(struct action_xlate_ctx *ctx, bool all)
6068 {
6069     struct ofport_dpif *ofport;
6070
6071     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ctx->ofproto->up.ports) {
6072         uint16_t ofp_port = ofport->up.ofp_port;
6073
6074         if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
6075             continue;
6076         }
6077
6078         if (all) {
6079             compose_output_action__(ctx, ofp_port, false);
6080         } else if (!(ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD)) {
6081             compose_output_action(ctx, ofp_port);
6082         }
6083     }
6084
6085     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
6086 }
6087
6088 static void
6089 execute_controller_action(struct action_xlate_ctx *ctx, int len,
6090                           enum ofp_packet_in_reason reason,
6091                           uint16_t controller_id)
6092 {
6093     struct ofputil_packet_in pin;
6094     struct ofpbuf *packet;
6095
6096     ctx->slow |= SLOW_CONTROLLER;
6097     if (!ctx->packet) {
6098         return;
6099     }
6100
6101     packet = ofpbuf_clone(ctx->packet);
6102
6103     if (packet->l2 && packet->l3) {
6104         struct eth_header *eh;
6105
6106         eth_pop_vlan(packet);
6107         eh = packet->l2;
6108
6109         /* If the Ethernet type is less than ETH_TYPE_MIN, it's likely an 802.2
6110          * LLC frame.  Calculating the Ethernet type of these frames is more
6111          * trouble than seems appropriate for a simple assertion. */
6112         ovs_assert(ntohs(eh->eth_type) < ETH_TYPE_MIN
6113                    || eh->eth_type == ctx->flow.dl_type);
6114
6115         memcpy(eh->eth_src, ctx->flow.dl_src, sizeof eh->eth_src);
6116         memcpy(eh->eth_dst, ctx->flow.dl_dst, sizeof eh->eth_dst);
6117
6118         if (ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
6119             eth_push_vlan(packet, ctx->flow.vlan_tci);
6120         }
6121
6122         if (packet->l4) {
6123             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6124                 packet_set_ipv4(packet, ctx->flow.nw_src, ctx->flow.nw_dst,
6125                                 ctx->flow.nw_tos, ctx->flow.nw_ttl);
6126             }
6127
6128             if (packet->l7) {
6129                 if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_TCP) {
6130                     packet_set_tcp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
6131                                         ctx->flow.tp_dst);
6132                 } else if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_UDP) {
6133                     packet_set_udp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
6134                                         ctx->flow.tp_dst);
6135                 }
6136             }
6137         }
6138     }
6139
6140     pin.packet = packet->data;
6141     pin.packet_len = packet->size;
6142     pin.reason = reason;
6143     pin.controller_id = controller_id;
6144     pin.table_id = ctx->table_id;
6145     pin.cookie = ctx->rule ? ctx->rule->up.flow_cookie : 0;
6146
6147     pin.send_len = len;
6148     flow_get_metadata(&ctx->flow, &pin.fmd);
6149
6150     connmgr_send_packet_in(ctx->ofproto->up.connmgr, &pin);
6151     ofpbuf_delete(packet);
6152 }
6153
6154 static bool
6155 compose_dec_ttl(struct action_xlate_ctx *ctx, struct ofpact_cnt_ids *ids)
6156 {
6157     if (ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IP) &&
6158         ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
6159         return false;
6160     }
6161
6162     if (ctx->flow.nw_ttl > 1) {
6163         ctx->flow.nw_ttl--;
6164         return false;
6165     } else {
6166         size_t i;
6167
6168         for (i = 0; i < ids->n_controllers; i++) {
6169             execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL,
6170                                       ids->cnt_ids[i]);
6171         }
6172
6173         /* Stop processing for current table. */
6174         return true;
6175     }
6176 }
6177
6178 static void
6179 xlate_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6180                     uint16_t port, uint16_t max_len, bool may_packet_in)
6181 {
6182     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->nf_output_iface;
6183
6184     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
6185
6186     switch (port) {
6187     case OFPP_IN_PORT:
6188         compose_output_action(ctx, ctx->flow.in_port);
6189         break;
6190     case OFPP_TABLE:
6191         xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, 0, may_packet_in);
6192         break;
6193     case OFPP_NORMAL:
6194         xlate_normal(ctx);
6195         break;
6196     case OFPP_FLOOD:
6197         flood_packets(ctx,  false);
6198         break;
6199     case OFPP_ALL:
6200         flood_packets(ctx, true);
6201         break;
6202     case OFPP_CONTROLLER:
6203         execute_controller_action(ctx, max_len, OFPR_ACTION, 0);
6204         break;
6205     case OFPP_NONE:
6206         break;
6207     case OFPP_LOCAL:
6208     default:
6209         if (port != ctx->flow.in_port) {
6210             compose_output_action(ctx, port);
6211         } else {
6212             xlate_report(ctx, "skipping output to input port");
6213         }
6214         break;
6215     }
6216
6217     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
6218         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
6219     } else if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
6220         ctx->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
6221     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
6222                ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
6223         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
6224     }
6225 }
6226
6227 static void
6228 xlate_output_reg_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6229                         const struct ofpact_output_reg *or)
6230 {
6231     uint64_t port = mf_get_subfield(&or->src, &ctx->flow);
6232     if (port <= UINT16_MAX) {
6233         xlate_output_action(ctx, port, or->max_len, false);
6234     }
6235 }
6236
6237 static void
6238 xlate_enqueue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6239                      const struct ofpact_enqueue *enqueue)
6240 {
6241     uint16_t ofp_port = enqueue->port;
6242     uint32_t queue_id = enqueue->queue;
6243     uint32_t flow_priority, priority;
6244     int error;
6245
6246     /* Translate queue to priority. */
6247     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->backer->dpif,
6248                                    queue_id, &priority);
6249     if (error) {
6250         /* Fall back to ordinary output action. */
6251         xlate_output_action(ctx, enqueue->port, 0, false);
6252         return;
6253     }
6254
6255     /* Check output port. */
6256     if (ofp_port == OFPP_IN_PORT) {
6257         ofp_port = ctx->flow.in_port;
6258     } else if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
6259         return;
6260     }
6261
6262     /* Add datapath actions. */
6263     flow_priority = ctx->flow.skb_priority;
6264     ctx->flow.skb_priority = priority;
6265     compose_output_action(ctx, ofp_port);
6266     ctx->flow.skb_priority = flow_priority;
6267
6268     /* Update NetFlow output port. */
6269     if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
6270         ctx->nf_output_iface = ofp_port;
6271     } else if (ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
6272         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
6273     }
6274 }
6275
6276 static void
6277 xlate_set_queue_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint32_t queue_id)
6278 {
6279     uint32_t skb_priority;
6280
6281     if (!dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->backer->dpif,
6282                                 queue_id, &skb_priority)) {
6283         ctx->flow.skb_priority = skb_priority;
6284     } else {
6285         /* Couldn't translate queue to a priority.  Nothing to do.  A warning
6286          * has already been logged. */
6287     }
6288 }
6289
6290 struct xlate_reg_state {
6291     ovs_be16 vlan_tci;
6292     ovs_be64 tun_id;
6293 };
6294
6295 static void
6296 xlate_autopath(struct action_xlate_ctx *ctx,
6297                const struct ofpact_autopath *ap)
6298 {
6299     uint16_t ofp_port = ap->port;
6300     struct ofport_dpif *port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
6301
6302     if (!port || !port->bundle) {
6303         ofp_port = OFPP_NONE;
6304     } else if (port->bundle->bond) {
6305         /* Autopath does not support VLAN hashing. */
6306         struct ofport_dpif *slave = bond_choose_output_slave(
6307             port->bundle->bond, &ctx->flow, 0, &ctx->tags);
6308         if (slave) {
6309             ofp_port = slave->up.ofp_port;
6310         }
6311     }
6312     nxm_reg_load(&ap->dst, ofp_port, &ctx->flow);
6313 }
6314
6315 static bool
6316 slave_enabled_cb(uint16_t ofp_port, void *ofproto_)
6317 {
6318     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
6319     struct ofport_dpif *port;
6320
6321     switch (ofp_port) {
6322     case OFPP_IN_PORT:
6323     case OFPP_TABLE:
6324     case OFPP_NORMAL:
6325     case OFPP_FLOOD:
6326     case OFPP_ALL:
6327     case OFPP_NONE:
6328         return true;
6329     case OFPP_CONTROLLER: /* Not supported by the bundle action. */
6330         return false;
6331     default:
6332         port = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
6333         return port ? port->may_enable : false;
6334     }
6335 }
6336
6337 static void
6338 xlate_bundle_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6339                     const struct ofpact_bundle *bundle)
6340 {
6341     uint16_t port;
6342
6343     port = bundle_execute(bundle, &ctx->flow, slave_enabled_cb, ctx->ofproto);
6344     if (bundle->dst.field) {
6345         nxm_reg_load(&bundle->dst, port, &ctx->flow);
6346     } else {
6347         xlate_output_action(ctx, port, 0, false);
6348     }
6349 }
6350
6351 static void
6352 xlate_learn_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6353                    const struct ofpact_learn *learn)
6354 {
6355     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 1);
6356     struct ofputil_flow_mod fm;
6357     uint64_t ofpacts_stub[1024 / 8];
6358     struct ofpbuf ofpacts;
6359     int error;
6360
6361     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
6362     learn_execute(learn, &ctx->flow, &fm, &ofpacts);
6363
6364     error = ofproto_flow_mod(&ctx->ofproto->up, &fm);
6365     if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
6366         VLOG_WARN("learning action failed to modify flow table (%s)",
6367                   ofperr_get_name(error));
6368     }
6369
6370     ofpbuf_uninit(&ofpacts);
6371 }
6372
6373 /* Reduces '*timeout' to no more than 'max'.  A value of zero in either case
6374  * means "infinite". */
6375 static void
6376 reduce_timeout(uint16_t max, uint16_t *timeout)
6377 {
6378     if (max && (!*timeout || *timeout > max)) {
6379         *timeout = max;
6380     }
6381 }
6382
6383 static void
6384 xlate_fin_timeout(struct action_xlate_ctx *ctx,
6385                   const struct ofpact_fin_timeout *oft)
6386 {
6387     if (ctx->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST) && ctx->rule) {
6388         struct rule_dpif *rule = ctx->rule;
6389
6390         reduce_timeout(oft->fin_idle_timeout, &rule->up.idle_timeout);
6391         reduce_timeout(oft->fin_hard_timeout, &rule->up.hard_timeout);
6392     }
6393 }
6394
6395 static bool
6396 may_receive(const struct ofport_dpif *port, struct action_xlate_ctx *ctx)
6397 {
6398     if (port->up.pp.config & (eth_addr_equals(ctx->flow.dl_dst, eth_addr_stp)
6399                               ? OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP
6400                               : OFPUTIL_PC_NO_RECV)) {
6401         return false;
6402     }
6403
6404     /* Only drop packets here if both forwarding and learning are
6405      * disabled.  If just learning is enabled, we need to have
6406      * OFPP_NORMAL and the learning action have a look at the packet
6407      * before we can drop it. */
6408     if (!stp_forward_in_state(port->stp_state)
6409             && !stp_learn_in_state(port->stp_state)) {
6410         return false;
6411     }
6412
6413     return true;
6414 }
6415
6416 static bool
6417 tunnel_ecn_ok(struct action_xlate_ctx *ctx)
6418 {
6419     if (is_ip_any(&ctx->base_flow)
6420         && (ctx->base_flow.tunnel.ip_tos & IP_ECN_MASK) == IP_ECN_CE) {
6421         if ((ctx->base_flow.nw_tos & IP_ECN_MASK) == IP_ECN_NOT_ECT) {
6422             VLOG_WARN_RL(&rl, "dropping tunnel packet marked ECN CE"
6423                          " but is not ECN capable");
6424             return false;
6425         } else {
6426             /* Set the ECN CE value in the tunneled packet. */
6427             ctx->flow.nw_tos |= IP_ECN_CE;
6428         }
6429     }
6430
6431     return true;
6432 }
6433
6434 static void
6435 do_xlate_actions(const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len,
6436                  struct action_xlate_ctx *ctx)
6437 {
6438     bool was_evictable = true;
6439     const struct ofpact *a;
6440
6441     if (ctx->rule) {
6442         /* Don't let the rule we're working on get evicted underneath us. */
6443         was_evictable = ctx->rule->up.evictable;
6444         ctx->rule->up.evictable = false;
6445     }
6446     OFPACT_FOR_EACH (a, ofpacts, ofpacts_len) {
6447         struct ofpact_controller *controller;
6448         const struct ofpact_metadata *metadata;
6449
6450         if (ctx->exit) {
6451             break;
6452         }
6453
6454         switch (a->type) {
6455         case OFPACT_OUTPUT:
6456             xlate_output_action(ctx, ofpact_get_OUTPUT(a)->port,
6457                                 ofpact_get_OUTPUT(a)->max_len, true);
6458             break;
6459
6460         case OFPACT_CONTROLLER:
6461             controller = ofpact_get_CONTROLLER(a);
6462             execute_controller_action(ctx, controller->max_len,
6463                                       controller->reason,
6464                                       controller->controller_id);
6465             break;
6466
6467         case OFPACT_ENQUEUE:
6468             xlate_enqueue_action(ctx, ofpact_get_ENQUEUE(a));
6469             break;
6470
6471         case OFPACT_SET_VLAN_VID:
6472             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
6473             ctx->flow.vlan_tci |= (htons(ofpact_get_SET_VLAN_VID(a)->vlan_vid)
6474                                    | htons(VLAN_CFI));
6475             break;
6476
6477         case OFPACT_SET_VLAN_PCP:
6478             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
6479             ctx->flow.vlan_tci |= htons((ofpact_get_SET_VLAN_PCP(a)->vlan_pcp
6480                                          << VLAN_PCP_SHIFT)
6481                                         | VLAN_CFI);
6482             break;
6483
6484         case OFPACT_STRIP_VLAN:
6485             ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
6486             break;
6487
6488         case OFPACT_PUSH_VLAN:
6489             /* XXX 802.1AD(QinQ) */
6490             ctx->flow.vlan_tci = htons(VLAN_CFI);
6491             break;
6492
6493         case OFPACT_SET_ETH_SRC:
6494             memcpy(ctx->flow.dl_src, ofpact_get_SET_ETH_SRC(a)->mac,
6495                    ETH_ADDR_LEN);
6496             break;
6497
6498         case OFPACT_SET_ETH_DST:
6499             memcpy(ctx->flow.dl_dst, ofpact_get_SET_ETH_DST(a)->mac,
6500                    ETH_ADDR_LEN);
6501             break;
6502
6503         case OFPACT_SET_IPV4_SRC:
6504             ctx->flow.nw_src = ofpact_get_SET_IPV4_SRC(a)->ipv4;
6505             break;
6506
6507         case OFPACT_SET_IPV4_DST:
6508             ctx->flow.nw_dst = ofpact_get_SET_IPV4_DST(a)->ipv4;
6509             break;
6510
6511         case OFPACT_SET_IPV4_DSCP:
6512             /* OpenFlow 1.0 only supports IPv4. */
6513             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6514                 ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
6515                 ctx->flow.nw_tos |= ofpact_get_SET_IPV4_DSCP(a)->dscp;
6516             }
6517             break;
6518
6519         case OFPACT_SET_L4_SRC_PORT:
6520             ctx->flow.tp_src = htons(ofpact_get_SET_L4_SRC_PORT(a)->port);
6521             break;
6522
6523         case OFPACT_SET_L4_DST_PORT:
6524             ctx->flow.tp_dst = htons(ofpact_get_SET_L4_DST_PORT(a)->port);
6525             break;
6526
6527         case OFPACT_RESUBMIT:
6528             xlate_ofpact_resubmit(ctx, ofpact_get_RESUBMIT(a));
6529             break;
6530
6531         case OFPACT_SET_TUNNEL:
6532             ctx->flow.tunnel.tun_id = htonll(ofpact_get_SET_TUNNEL(a)->tun_id);
6533             break;
6534
6535         case OFPACT_SET_QUEUE:
6536             xlate_set_queue_action(ctx, ofpact_get_SET_QUEUE(a)->queue_id);
6537             break;
6538
6539         case OFPACT_POP_QUEUE:
6540             ctx->flow.skb_priority = ctx->orig_skb_priority;
6541             break;
6542
6543         case OFPACT_REG_MOVE:
6544             nxm_execute_reg_move(ofpact_get_REG_MOVE(a), &ctx->flow);
6545             break;
6546
6547         case OFPACT_REG_LOAD:
6548             nxm_execute_reg_load(ofpact_get_REG_LOAD(a), &ctx->flow);
6549             break;
6550
6551         case OFPACT_DEC_TTL:
6552             if (compose_dec_ttl(ctx, ofpact_get_DEC_TTL(a))) {
6553                 goto out;
6554             }
6555             break;
6556
6557         case OFPACT_NOTE:
6558             /* Nothing to do. */
6559             break;
6560
6561         case OFPACT_MULTIPATH:
6562             multipath_execute(ofpact_get_MULTIPATH(a), &ctx->flow);
6563             break;
6564
6565         case OFPACT_AUTOPATH:
6566             xlate_autopath(ctx, ofpact_get_AUTOPATH(a));
6567             break;
6568
6569         case OFPACT_BUNDLE:
6570             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
6571             xlate_bundle_action(ctx, ofpact_get_BUNDLE(a));
6572             break;
6573
6574         case OFPACT_OUTPUT_REG:
6575             xlate_output_reg_action(ctx, ofpact_get_OUTPUT_REG(a));
6576             break;
6577
6578         case OFPACT_LEARN:
6579             ctx->has_learn = true;
6580             if (ctx->may_learn) {
6581                 xlate_learn_action(ctx, ofpact_get_LEARN(a));
6582             }
6583             break;
6584
6585         case OFPACT_EXIT:
6586             ctx->exit = true;
6587             break;
6588
6589         case OFPACT_FIN_TIMEOUT:
6590             ctx->has_fin_timeout = true;
6591             xlate_fin_timeout(ctx, ofpact_get_FIN_TIMEOUT(a));
6592             break;
6593
6594         case OFPACT_CLEAR_ACTIONS:
6595             /* XXX
6596              * Nothing to do because writa-actions is not supported for now.
6597              * When writa-actions is supported, clear-actions also must
6598              * be supported at the same time.
6599              */
6600             break;
6601
6602         case OFPACT_WRITE_METADATA:
6603             metadata = ofpact_get_WRITE_METADATA(a);
6604             ctx->flow.metadata &= ~metadata->mask;
6605             ctx->flow.metadata |= metadata->metadata & metadata->mask;
6606             break;
6607
6608         case OFPACT_GOTO_TABLE: {
6609             /* XXX remove recursion */
6610             /* It is assumed that goto-table is last action */
6611             struct ofpact_goto_table *ogt = ofpact_get_GOTO_TABLE(a);
6612             ovs_assert(ctx->table_id < ogt->table_id);
6613             xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, ogt->table_id, true);
6614             break;
6615         }
6616         }
6617     }
6618
6619 out:
6620     if (ctx->rule) {
6621         ctx->rule->up.evictable = was_evictable;
6622     }
6623 }
6624
6625 static void
6626 action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *ctx,
6627                       struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
6628                       const struct initial_vals *initial_vals,
6629                       struct rule_dpif *rule,
6630                       uint8_t tcp_flags, const struct ofpbuf *packet)
6631 {
6632     ovs_be64 initial_tun_id = flow->tunnel.tun_id;
6633
6634     /* Flow initialization rules:
6635      * - 'base_flow' must match the kernel's view of the packet at the
6636      *   time that action processing starts.  'flow' represents any
6637      *   transformations we wish to make through actions.
6638      * - By default 'base_flow' and 'flow' are the same since the input
6639      *   packet matches the output before any actions are applied.
6640      * - When using VLAN splinters, 'base_flow''s VLAN is set to the value
6641      *   of the received packet as seen by the kernel.  If we later output
6642      *   to another device without any modifications this will cause us to
6643      *   insert a new tag since the original one was stripped off by the
6644      *   VLAN device.
6645      * - Tunnel 'flow' is largely cleared when transitioning between
6646      *   the input and output stages since it does not make sense to output
6647      *   a packet with the exact headers that it was received with (i.e.
6648      *   the destination IP is us).  The one exception is the tun_id, which
6649      *   is preserved to allow use in later resubmit lookups and loads into
6650      *   registers.
6651      * - Tunnel 'base_flow' is completely cleared since that is what the
6652      *   kernel does.  If we wish to maintain the original values an action
6653      *   needs to be generated. */
6654
6655     ctx->ofproto = ofproto;
6656     ctx->flow = *flow;
6657     memset(&ctx->flow.tunnel, 0, sizeof ctx->flow.tunnel);
6658     ctx->base_flow = ctx->flow;
6659     ctx->base_flow.vlan_tci = initial_vals->vlan_tci;
6660     ctx->base_flow.tunnel.ip_tos = initial_vals->tunnel_ip_tos;
6661     ctx->flow.tunnel.tun_id = initial_tun_id;
6662     ctx->rule = rule;
6663     ctx->packet = packet;
6664     ctx->may_learn = packet != NULL;
6665     ctx->tcp_flags = tcp_flags;
6666     ctx->resubmit_hook = NULL;
6667     ctx->report_hook = NULL;
6668     ctx->resubmit_stats = NULL;
6669 }
6670
6671 /* Translates the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpacts" starting at 'ofpacts'
6672  * into datapath actions in 'odp_actions', using 'ctx'. */
6673 static void
6674 xlate_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
6675               const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len,
6676               struct ofpbuf *odp_actions)
6677 {
6678     /* Normally false.  Set to true if we ever hit MAX_RESUBMIT_RECURSION, so
6679      * that in the future we always keep a copy of the original flow for
6680      * tracing purposes. */
6681     static bool hit_resubmit_limit;
6682
6683     enum slow_path_reason special;
6684     struct ofport_dpif *in_port;
6685
6686     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_xlate);
6687
6688     ofpbuf_clear(odp_actions);
6689     ofpbuf_reserve(odp_actions, NL_A_U32_SIZE);
6690
6691     ctx->odp_actions = odp_actions;
6692     ctx->tags = 0;
6693     ctx->slow = 0;
6694     ctx->has_learn = false;
6695     ctx->has_normal = false;
6696     ctx->has_fin_timeout = false;
6697     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
6698     ctx->mirrors = 0;
6699     ctx->recurse = 0;
6700     ctx->max_resubmit_trigger = false;
6701     ctx->orig_skb_priority = ctx->flow.skb_priority;
6702     ctx->table_id = 0;
6703     ctx->exit = false;
6704
6705     if (ctx->ofproto->has_mirrors || hit_resubmit_limit) {
6706         /* Do this conditionally because the copy is expensive enough that it
6707          * shows up in profiles.
6708          *
6709          * We keep orig_flow in 'ctx' only because I couldn't make GCC 4.4
6710          * believe that I wasn't using it without initializing it if I kept it
6711          * in a local variable. */
6712         ctx->orig_flow = ctx->flow;
6713     }
6714
6715     if (ctx->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
6716         switch (ctx->ofproto->up.frag_handling) {
6717         case OFPC_FRAG_NORMAL:
6718             /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
6719             ctx->flow.tp_src = ctx->base_flow.tp_src = htons(0);
6720             ctx->flow.tp_dst = ctx->base_flow.tp_dst = htons(0);
6721             break;
6722
6723         case OFPC_FRAG_DROP:
6724             return;
6725
6726         case OFPC_FRAG_REASM:
6727             NOT_REACHED();
6728
6729         case OFPC_FRAG_NX_MATCH:
6730             /* Nothing to do. */
6731             break;
6732
6733         case OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER:
6734             NOT_REACHED();
6735         }
6736     }
6737
6738     in_port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
6739     special = process_special(ctx->ofproto, &ctx->flow, in_port, ctx->packet);
6740     if (special) {
6741         ctx->slow |= special;
6742     } else {
6743         static struct vlog_rate_limit trace_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
6744         struct initial_vals initial_vals;
6745         uint32_t local_odp_port;
6746
6747         initial_vals.vlan_tci = ctx->base_flow.vlan_tci;
6748         initial_vals.tunnel_ip_tos = ctx->base_flow.tunnel.ip_tos;
6749
6750         add_sflow_action(ctx);
6751
6752         if (tunnel_ecn_ok(ctx) && (!in_port || may_receive(in_port, ctx))) {
6753             do_xlate_actions(ofpacts, ofpacts_len, ctx);
6754
6755             /* We've let OFPP_NORMAL and the learning action look at the
6756              * packet, so drop it now if forwarding is disabled. */
6757             if (in_port && !stp_forward_in_state(in_port->stp_state)) {
6758                 ofpbuf_clear(ctx->odp_actions);
6759                 add_sflow_action(ctx);
6760             }
6761         }
6762
6763         if (ctx->max_resubmit_trigger && !ctx->resubmit_hook) {
6764             if (!hit_resubmit_limit) {
6765                 /* We didn't record the original flow.  Make sure we do from
6766                  * now on. */
6767                 hit_resubmit_limit = true;
6768             } else if (!VLOG_DROP_ERR(&trace_rl)) {
6769                 struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6770
6771                 ofproto_trace(ctx->ofproto, &ctx->orig_flow, ctx->packet,
6772                               &initial_vals, &ds);
6773                 VLOG_ERR("Trace triggered by excessive resubmit "
6774                          "recursion:\n%s", ds_cstr(&ds));
6775                 ds_destroy(&ds);
6776             }
6777         }
6778
6779         local_odp_port = ofp_port_to_odp_port(ctx->ofproto, OFPP_LOCAL);
6780         if (!connmgr_may_set_up_flow(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
6781                                      local_odp_port,
6782                                      ctx->odp_actions->data,
6783                                      ctx->odp_actions->size)) {
6784             ctx->slow |= SLOW_IN_BAND;
6785             if (ctx->packet
6786                 && connmgr_msg_in_hook(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
6787                                        ctx->packet)) {
6788                 compose_output_action(ctx, OFPP_LOCAL);
6789             }
6790         }
6791         if (ctx->ofproto->has_mirrors) {
6792             add_mirror_actions(ctx, &ctx->orig_flow);
6793         }
6794         fix_sflow_action(ctx);
6795     }
6796 }
6797
6798 /* Translates the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpact"s starting at 'ofpacts'
6799  * into datapath actions, using 'ctx', and discards the datapath actions. */
6800 static void
6801 xlate_actions_for_side_effects(struct action_xlate_ctx *ctx,
6802                                const struct ofpact *ofpacts,
6803                                size_t ofpacts_len)
6804 {
6805     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
6806     struct ofpbuf odp_actions;
6807
6808     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
6809     xlate_actions(ctx, ofpacts, ofpacts_len, &odp_actions);
6810     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
6811 }
6812
6813 static void
6814 xlate_report(struct action_xlate_ctx *ctx, const char *s)
6815 {
6816     if (ctx->report_hook) {
6817         ctx->report_hook(ctx, s);
6818     }
6819 }
6820 \f
6821 /* OFPP_NORMAL implementation. */
6822
6823 static struct ofport_dpif *ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *);
6824
6825 /* Given 'vid', the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
6826  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), and 'in_bundle',
6827  * the bundle on which the packet was received, returns the VLAN to which the
6828  * packet belongs.
6829  *
6830  * Both 'vid' and the return value are in the range 0...4095. */
6831 static uint16_t
6832 input_vid_to_vlan(const struct ofbundle *in_bundle, uint16_t vid)
6833 {
6834     switch (in_bundle->vlan_mode) {
6835     case PORT_VLAN_ACCESS:
6836         return in_bundle->vlan;
6837         break;
6838
6839     case PORT_VLAN_TRUNK:
6840         return vid;
6841
6842     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
6843     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
6844         return vid ? vid : in_bundle->vlan;
6845
6846     default:
6847         NOT_REACHED();
6848     }
6849 }
6850
6851 /* Checks whether a packet with the given 'vid' may ingress on 'in_bundle'.
6852  * If so, returns true.  Otherwise, returns false and, if 'warn' is true, logs
6853  * a warning.
6854  *
6855  * 'vid' should be the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
6856  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), in the range
6857  * 0...4095. */
6858 static bool
6859 input_vid_is_valid(uint16_t vid, struct ofbundle *in_bundle, bool warn)
6860 {
6861     /* Allow any VID on the OFPP_NONE port. */
6862     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
6863         return true;
6864     }
6865
6866     switch (in_bundle->vlan_mode) {
6867     case PORT_VLAN_ACCESS:
6868         if (vid) {
6869             if (warn) {
6870                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
6871                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
6872                              "packet received on port %s configured as VLAN "
6873                              "%"PRIu16" access port",
6874                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
6875                              in_bundle->name, in_bundle->vlan);
6876             }
6877             return false;
6878         }
6879         return true;
6880
6881     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
6882     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
6883         if (!vid) {
6884             /* Port must always carry its native VLAN. */
6885             return true;
6886         }
6887         /* Fall through. */
6888     case PORT_VLAN_TRUNK:
6889         if (!ofbundle_includes_vlan(in_bundle, vid)) {
6890             if (warn) {
6891                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
6892                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" packet "
6893                              "received on port %s not configured for trunking "
6894                              "VLAN %"PRIu16,
6895                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
6896                              in_bundle->name, vid);
6897             }
6898             return false;
6899         }
6900         return true;
6901
6902     default:
6903         NOT_REACHED();
6904     }
6905
6906 }
6907
6908 /* Given 'vlan', the VLAN that a packet belongs to, and
6909  * 'out_bundle', a bundle on which the packet is to be output, returns the VID
6910  * that should be included in the 802.1Q header.  (If the return value is 0,
6911  * then the 802.1Q header should only be included in the packet if there is a
6912  * nonzero PCP.)
6913  *
6914  * Both 'vlan' and the return value are in the range 0...4095. */
6915 static uint16_t
6916 output_vlan_to_vid(const struct ofbundle *out_bundle, uint16_t vlan)
6917 {
6918     switch (out_bundle->vlan_mode) {
6919     case PORT_VLAN_ACCESS:
6920         return 0;
6921
6922     case PORT_VLAN_TRUNK:
6923     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
6924         return vlan;
6925
6926     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
6927         return vlan == out_bundle->vlan ? 0 : vlan;
6928
6929     default:
6930         NOT_REACHED();
6931     }
6932 }
6933
6934 static void
6935 output_normal(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct ofbundle *out_bundle,
6936               uint16_t vlan)
6937 {
6938     struct ofport_dpif *port;
6939     uint16_t vid;
6940     ovs_be16 tci, old_tci;
6941
6942     vid = output_vlan_to_vid(out_bundle, vlan);
6943     if (!out_bundle->bond) {
6944         port = ofbundle_get_a_port(out_bundle);
6945     } else {
6946         port = bond_choose_output_slave(out_bundle->bond, &ctx->flow,
6947                                         vid, &ctx->tags);
6948         if (!port) {
6949             /* No slaves enabled, so drop packet. */
6950             return;
6951         }
6952     }
6953
6954     old_tci = ctx->flow.vlan_tci;
6955     tci = htons(vid);
6956     if (tci || out_bundle->use_priority_tags) {
6957         tci |= ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_PCP_MASK);
6958         if (tci) {
6959             tci |= htons(VLAN_CFI);
6960         }
6961     }
6962     ctx->flow.vlan_tci = tci;
6963
6964     compose_output_action(ctx, port->up.ofp_port);
6965     ctx->flow.vlan_tci = old_tci;
6966 }
6967
6968 static int
6969 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
6970 {
6971     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
6972     return ffs(mask);
6973 }
6974
6975 static bool
6976 ofbundle_trunks_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
6977 {
6978     return (bundle->vlan_mode != PORT_VLAN_ACCESS
6979             && (!bundle->trunks || bitmap_is_set(bundle->trunks, vlan)));
6980 }
6981
6982 static bool
6983 ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
6984 {
6985     return vlan == bundle->vlan || ofbundle_trunks_vlan(bundle, vlan);
6986 }
6987
6988 /* Returns an arbitrary interface within 'bundle'. */
6989 static struct ofport_dpif *
6990 ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *bundle)
6991 {
6992     return CONTAINER_OF(list_front(&bundle->ports),
6993                         struct ofport_dpif, bundle_node);
6994 }
6995
6996 static bool
6997 vlan_is_mirrored(const struct ofmirror *m, int vlan)
6998 {
6999     return !m->vlans || bitmap_is_set(m->vlans, vlan);
7000 }
7001
7002 static void
7003 add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct flow *orig_flow)
7004 {
7005     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
7006     mirror_mask_t mirrors;
7007     struct ofbundle *in_bundle;
7008     uint16_t vlan;
7009     uint16_t vid;
7010     const struct nlattr *a;
7011     size_t left;
7012
7013     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, orig_flow->in_port,
7014                                     ctx->packet != NULL, NULL);
7015     if (!in_bundle) {
7016         return;
7017     }
7018     mirrors = in_bundle->src_mirrors;
7019
7020     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
7021     if (in_bundle->mirror_out) {
7022         if (ctx->packet != NULL) {
7023             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7024             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
7025                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
7026                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7027         }
7028         return;
7029     }
7030
7031     /* Check VLAN. */
7032     vid = vlan_tci_to_vid(orig_flow->vlan_tci);
7033     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
7034         return;
7035     }
7036     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
7037
7038     /* Look at the output ports to check for destination selections. */
7039
7040     NL_ATTR_FOR_EACH (a, left, ctx->odp_actions->data,
7041                       ctx->odp_actions->size) {
7042         enum ovs_action_attr type = nl_attr_type(a);
7043         struct ofport_dpif *ofport;
7044
7045         if (type != OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT) {
7046             continue;
7047         }
7048
7049         ofport = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
7050         if (ofport && ofport->bundle) {
7051             mirrors |= ofport->bundle->dst_mirrors;
7052         }
7053     }
7054
7055     if (!mirrors) {
7056         return;
7057     }
7058
7059     /* Restore the original packet before adding the mirror actions. */
7060     ctx->flow = *orig_flow;
7061
7062     while (mirrors) {
7063         struct ofmirror *m;
7064
7065         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
7066
7067         if (!vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
7068             mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors);
7069             continue;
7070         }
7071
7072         mirrors &= ~m->dup_mirrors;
7073         ctx->mirrors |= m->dup_mirrors;
7074         if (m->out) {
7075             output_normal(ctx, m->out, vlan);
7076         } else if (vlan != m->out_vlan
7077                    && !eth_addr_is_reserved(orig_flow->dl_dst)) {
7078             struct ofbundle *bundle;
7079
7080             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
7081                 if (ofbundle_includes_vlan(bundle, m->out_vlan)
7082                     && !bundle->mirror_out) {
7083                     output_normal(ctx, bundle, m->out_vlan);
7084                 }
7085             }
7086         }
7087     }
7088 }
7089
7090 static void
7091 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
7092                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
7093 {
7094     if (!mirrors) {
7095         return;
7096     }
7097
7098     for (; mirrors; mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors)) {
7099         struct ofmirror *m;
7100
7101         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
7102
7103         if (!m) {
7104             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
7105              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
7106              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
7107              * mirror list before reaching here, but doing that would
7108              * not properly account the traffic stats we've currently
7109              * accumulated for previous mirror configuration. */
7110             continue;
7111         }
7112
7113         m->packet_count += packets;
7114         m->byte_count += bytes;
7115     }
7116 }
7117
7118 /* A VM broadcasts a gratuitous ARP to indicate that it has resumed after
7119  * migration.  Older Citrix-patched Linux DomU used gratuitous ARP replies to
7120  * indicate this; newer upstream kernels use gratuitous ARP requests. */
7121 static bool
7122 is_gratuitous_arp(const struct flow *flow)
7123 {
7124     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
7125             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
7126             && (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
7127                 || (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST
7128                     && flow->nw_src == flow->nw_dst)));
7129 }
7130
7131 static void
7132 update_learning_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
7133                       const struct flow *flow, int vlan,
7134                       struct ofbundle *in_bundle)
7135 {
7136     struct mac_entry *mac;
7137
7138     /* Don't learn the OFPP_NONE port. */
7139     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
7140         return;
7141     }
7142
7143     if (!mac_learning_may_learn(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan)) {
7144         return;
7145     }
7146
7147     mac = mac_learning_insert(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan);
7148     if (is_gratuitous_arp(flow)) {
7149         /* We don't want to learn from gratuitous ARP packets that are
7150          * reflected back over bond slaves so we lock the learning table. */
7151         if (!in_bundle->bond) {
7152             mac_entry_set_grat_arp_lock(mac);
7153         } else if (mac_entry_is_grat_arp_locked(mac)) {
7154             return;
7155         }
7156     }
7157
7158     if (mac_entry_is_new(mac) || mac->port.p != in_bundle) {
7159         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
7160          * so keep the rate limit relatively high. */
7161         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
7162         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
7163                     "on port %s in VLAN %d",
7164                     ofproto->up.name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
7165                     in_bundle->name, vlan);
7166
7167         mac->port.p = in_bundle;
7168         tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set,
7169                     mac_learning_changed(ofproto->ml, mac));
7170     }
7171 }
7172
7173 static struct ofbundle *
7174 lookup_input_bundle(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t in_port,
7175                     bool warn, struct ofport_dpif **in_ofportp)
7176 {
7177     struct ofport_dpif *ofport;
7178
7179     /* Find the port and bundle for the received packet. */
7180     ofport = get_ofp_port(ofproto, in_port);
7181     if (in_ofportp) {
7182         *in_ofportp = ofport;
7183     }
7184     if (ofport && ofport->bundle) {
7185         return ofport->bundle;
7186     }
7187
7188     /* Special-case OFPP_NONE, which a controller may use as the ingress
7189      * port for traffic that it is sourcing. */
7190     if (in_port == OFPP_NONE) {
7191         return &ofpp_none_bundle;
7192     }
7193
7194     /* Odd.  A few possible reasons here:
7195      *
7196      * - We deleted a port but there are still a few packets queued up
7197      *   from it.
7198      *
7199      * - Someone externally added a port (e.g. "ovs-dpctl add-if") that
7200      *   we don't know about.
7201      *
7202      * - The ofproto client didn't configure the port as part of a bundle.
7203      *   This is particularly likely to happen if a packet was received on the
7204      *   port after it was created, but before the client had a chance to
7205      *   configure its bundle.
7206      */
7207     if (warn) {
7208         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7209
7210         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
7211                      "port %"PRIu16, ofproto->up.name, in_port);
7212     }
7213     return NULL;
7214 }
7215
7216 /* Determines whether packets in 'flow' within 'ofproto' should be forwarded or
7217  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
7218  * dropped.
7219  *
7220  * 'in_port' must be the ofport_dpif that corresponds to flow->in_port.
7221  * 'in_port' must be part of a bundle (e.g. in_port->bundle must be nonnull).
7222  *
7223  * 'vlan' must be the VLAN that corresponds to flow->vlan_tci on 'in_port', as
7224  * returned by input_vid_to_vlan().  It must be a valid VLAN for 'in_port', as
7225  * checked by input_vid_is_valid().
7226  *
7227  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
7228  * so in one special case.
7229  */
7230 static bool
7231 is_admissible(struct action_xlate_ctx *ctx, struct ofport_dpif *in_port,
7232               uint16_t vlan)
7233 {
7234     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
7235     struct flow *flow = &ctx->flow;
7236     struct ofbundle *in_bundle = in_port->bundle;
7237
7238     /* Drop frames for reserved multicast addresses
7239      * only if forward_bpdu option is absent. */
7240     if (!ofproto->up.forward_bpdu && eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
7241         xlate_report(ctx, "packet has reserved destination MAC, dropping");
7242         return false;
7243     }
7244
7245     if (in_bundle->bond) {
7246         struct mac_entry *mac;
7247
7248         switch (bond_check_admissibility(in_bundle->bond, in_port,
7249                                          flow->dl_dst, &ctx->tags)) {
7250         case BV_ACCEPT:
7251             break;
7252
7253         case BV_DROP:
7254             xlate_report(ctx, "bonding refused admissibility, dropping");
7255             return false;
7256
7257         case BV_DROP_IF_MOVED:
7258             mac = mac_learning_lookup(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan, NULL);
7259             if (mac && mac->port.p != in_bundle &&
7260                 (!is_gratuitous_arp(flow)
7261                  || mac_entry_is_grat_arp_locked(mac))) {
7262                 xlate_report(ctx, "SLB bond thinks this packet looped back, "
7263                             "dropping");
7264                 return false;
7265             }
7266             break;
7267         }
7268     }
7269
7270     return true;
7271 }
7272
7273 static void
7274 xlate_normal(struct action_xlate_ctx *ctx)
7275 {
7276     struct ofport_dpif *in_port;
7277     struct ofbundle *in_bundle;
7278     struct mac_entry *mac;
7279     uint16_t vlan;
7280     uint16_t vid;
7281
7282     ctx->has_normal = true;
7283
7284     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port,
7285                                     ctx->packet != NULL, &in_port);
7286     if (!in_bundle) {
7287         xlate_report(ctx, "no input bundle, dropping");
7288         return;
7289     }
7290
7291     /* Drop malformed frames. */
7292     if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_VLAN) &&
7293         !(ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI))) {
7294         if (ctx->packet != NULL) {
7295             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7296             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet with partial "
7297                          "VLAN tag received on port %s",
7298                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7299         }
7300         xlate_report(ctx, "partial VLAN tag, dropping");
7301         return;
7302     }
7303
7304     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
7305     if (in_bundle->mirror_out) {
7306         if (ctx->packet != NULL) {
7307             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7308             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
7309                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
7310                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7311         }
7312         xlate_report(ctx, "input port is mirror output port, dropping");
7313         return;
7314     }
7315
7316     /* Check VLAN. */
7317     vid = vlan_tci_to_vid(ctx->flow.vlan_tci);
7318     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
7319         xlate_report(ctx, "disallowed VLAN VID for this input port, dropping");
7320         return;
7321     }
7322     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
7323
7324     /* Check other admissibility requirements. */
7325     if (in_port && !is_admissible(ctx, in_port, vlan)) {
7326         return;
7327     }
7328
7329     /* Learn source MAC. */
7330     if (ctx->may_learn) {
7331         update_learning_table(ctx->ofproto, &ctx->flow, vlan, in_bundle);
7332     }
7333
7334     /* Determine output bundle. */
7335     mac = mac_learning_lookup(ctx->ofproto->ml, ctx->flow.dl_dst, vlan,
7336                               &ctx->tags);
7337     if (mac) {
7338         if (mac->port.p != in_bundle) {
7339             xlate_report(ctx, "forwarding to learned port");
7340             output_normal(ctx, mac->port.p, vlan);
7341         } else {
7342             xlate_report(ctx, "learned port is input port, dropping");
7343         }
7344     } else {
7345         struct ofbundle *bundle;
7346
7347         xlate_report(ctx, "no learned MAC for destination, flooding");
7348         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ctx->ofproto->bundles) {
7349             if (bundle != in_bundle
7350                 && ofbundle_includes_vlan(bundle, vlan)
7351                 && bundle->floodable
7352                 && !bundle->mirror_out) {
7353                 output_normal(ctx, bundle, vlan);
7354             }
7355         }
7356         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
7357     }
7358 }
7359 \f
7360 /* Optimized flow revalidation.
7361  *
7362  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
7363  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
7364  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
7365  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
7366  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
7367  * doesn't change very often.
7368  *
7369  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
7370  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
7371  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
7372  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
7373  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
7374  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
7375  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
7376  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
7377  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
7378  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
7379  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
7380
7381 /* Calculates the tag to use for 'flow' and mask 'mask' when it is inserted
7382  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
7383 static tag_type
7384 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct minimask *mask,
7385                    uint32_t secret)
7386 {
7387     if (minimask_is_catchall(mask)) {
7388         return 0;
7389     } else {
7390         uint32_t hash = flow_hash_in_minimask(flow, mask, secret);
7391         return tag_create_deterministic(hash);
7392     }
7393 }
7394
7395 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
7396  * taggability of that table.
7397  *
7398  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
7399  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
7400  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
7401  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
7402  * different wildcards to be created with the same address, then this function
7403  * will incorrectly skip revalidation. */
7404 static void
7405 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
7406 {
7407     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
7408     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
7409     struct cls_table *catchall, *other;
7410     struct cls_table *t;
7411
7412     catchall = other = NULL;
7413
7414     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
7415     case 0:
7416         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
7417          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
7418          * yet. */
7419         break;
7420
7421     case 1:
7422     case 2:
7423         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
7424             if (cls_table_is_catchall(t)) {
7425                 catchall = t;
7426             } else if (!other) {
7427                 other = t;
7428             } else {
7429                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
7430                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
7431                 other = NULL;
7432             }
7433         }
7434         break;
7435
7436     default:
7437         /* Can't tag this table. */
7438         break;
7439     }
7440
7441     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
7442         table->catchall_table = catchall;
7443         table->other_table = other;
7444         ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
7445     }
7446 }
7447
7448 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
7449  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
7450  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
7451  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
7452  *
7453  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
7454  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
7455 static void
7456 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
7457 {
7458     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
7459
7460     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
7461
7462     if (!ofproto->backer->need_revalidate) {
7463         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
7464
7465         if (table->other_table && rule->tag) {
7466             tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set, rule->tag);
7467         } else {
7468             ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
7469         }
7470     }
7471 }
7472 \f
7473 static bool
7474 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
7475                   enum ofp_config_flags frag_handling)
7476 {
7477     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7478     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
7479         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
7480         return true;
7481     } else {
7482         return false;
7483     }
7484 }
7485
7486 static enum ofperr
7487 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
7488            const struct flow *flow,
7489            const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
7490 {
7491     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7492     struct initial_vals initial_vals;
7493     struct odputil_keybuf keybuf;
7494     struct dpif_flow_stats stats;
7495
7496     struct ofpbuf key;
7497
7498     struct action_xlate_ctx ctx;
7499     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
7500     struct ofpbuf odp_actions;
7501
7502     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
7503     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
7504                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
7505
7506     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
7507
7508     initial_vals.vlan_tci = flow->vlan_tci;
7509     initial_vals.tunnel_ip_tos = 0;
7510     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, &initial_vals, NULL,
7511                           packet_get_tcp_flags(packet, flow), packet);
7512     ctx.resubmit_stats = &stats;
7513
7514     ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
7515                     odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
7516     xlate_actions(&ctx, ofpacts, ofpacts_len, &odp_actions);
7517     dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
7518                  odp_actions.data, odp_actions.size, packet);
7519     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
7520
7521     return 0;
7522 }
7523 \f
7524 /* NetFlow. */
7525
7526 static int
7527 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
7528             const struct netflow_options *netflow_options)
7529 {
7530     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7531
7532     if (netflow_options) {
7533         if (!ofproto->netflow) {
7534             ofproto->netflow = netflow_create();
7535         }
7536         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
7537     } else {
7538         netflow_destroy(ofproto->netflow);
7539         ofproto->netflow = NULL;
7540         return 0;
7541     }
7542 }
7543
7544 static void
7545 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
7546                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
7547 {
7548     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7549
7550     dpif_get_netflow_ids(ofproto->backer->dpif, engine_type, engine_id);
7551 }
7552
7553 static void
7554 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
7555 {
7556     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
7557         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
7558         struct subfacet *subfacet;
7559         struct ofexpired expired;
7560
7561         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
7562             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
7563                 struct dpif_flow_stats stats;
7564
7565                 subfacet_reinstall(subfacet, &stats);
7566                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
7567             }
7568         }
7569
7570         expired.flow = facet->flow;
7571         expired.packet_count = facet->packet_count;
7572         expired.byte_count = facet->byte_count;
7573         expired.used = facet->used;
7574         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
7575     }
7576 }
7577
7578 static void
7579 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
7580 {
7581     struct facet *facet;
7582
7583     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
7584         send_active_timeout(ofproto, facet);
7585     }
7586 }
7587 \f
7588 static struct ofproto_dpif *
7589 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
7590 {
7591     struct ofproto_dpif *ofproto;
7592
7593     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
7594                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
7595         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
7596             return ofproto;
7597         }
7598     }
7599     return NULL;
7600 }
7601
7602 static void
7603 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
7604                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
7605 {
7606     struct ofproto_dpif *ofproto;
7607
7608     if (argc > 1) {
7609         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
7610         if (!ofproto) {
7611             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
7612             return;
7613         }
7614         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
7615     } else {
7616         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
7617             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
7618         }
7619     }
7620
7621     unixctl_command_reply(conn, "table successfully flushed");
7622 }
7623
7624 static void
7625 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
7626                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
7627 {
7628     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
7629     const struct ofproto_dpif *ofproto;
7630     const struct mac_entry *e;
7631
7632     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
7633     if (!ofproto) {
7634         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
7635         return;
7636     }
7637
7638     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
7639     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
7640         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
7641         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
7642                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
7643                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
7644                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
7645     }
7646     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
7647     ds_destroy(&ds);
7648 }
7649
7650 struct trace_ctx {
7651     struct action_xlate_ctx ctx;
7652     struct flow flow;
7653     struct ds *result;
7654 };
7655
7656 static void
7657 trace_format_rule(struct ds *result, uint8_t table_id, int level,
7658                   const struct rule_dpif *rule)
7659 {
7660     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
7661     if (!rule) {
7662         ds_put_cstr(result, "No match\n");
7663         return;
7664     }
7665
7666     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
7667                   table_id, ntohll(rule->up.flow_cookie));
7668     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
7669     ds_put_char(result, '\n');
7670
7671     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
7672     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
7673     ofpacts_format(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, result);
7674     ds_put_char(result, '\n');
7675 }
7676
7677 static void
7678 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
7679                  struct trace_ctx *trace)
7680 {
7681     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
7682     ds_put_format(result, "%s: ", title);
7683     if (flow_equal(&trace->ctx.flow, &trace->flow)) {
7684         ds_put_cstr(result, "unchanged");
7685     } else {
7686         flow_format(result, &trace->ctx.flow);
7687         trace->flow = trace->ctx.flow;
7688     }
7689     ds_put_char(result, '\n');
7690 }
7691
7692 static void
7693 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
7694                   struct trace_ctx *trace)
7695 {
7696     size_t i;
7697
7698     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
7699     ds_put_format(result, "%s:", title);
7700     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
7701         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
7702     }
7703     ds_put_char(result, '\n');
7704 }
7705
7706 static void
7707 trace_format_odp(struct ds *result, int level, const char *title,
7708                  struct trace_ctx *trace)
7709 {
7710     struct ofpbuf *odp_actions = trace->ctx.odp_actions;
7711
7712     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
7713     ds_put_format(result, "%s: ", title);
7714     format_odp_actions(result, odp_actions->data, odp_actions->size);
7715     ds_put_char(result, '\n');
7716 }
7717
7718 static void
7719 trace_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
7720 {
7721     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(ctx, struct trace_ctx, ctx);
7722     struct ds *result = trace->result;
7723
7724     ds_put_char(result, '\n');
7725     trace_format_flow(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
7726     trace_format_regs(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
7727     trace_format_odp(result,  ctx->recurse + 1, "Resubmitted  odp", trace);
7728     trace_format_rule(result, ctx->table_id, ctx->recurse + 1, rule);
7729 }
7730
7731 static void
7732 trace_report(struct action_xlate_ctx *ctx, const char *s)
7733 {
7734     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(ctx, struct trace_ctx, ctx);
7735     struct ds *result = trace->result;
7736
7737     ds_put_char_multiple(result, '\t', ctx->recurse);
7738     ds_put_cstr(result, s);
7739     ds_put_char(result, '\n');
7740 }
7741
7742 static void
7743 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
7744                       void *aux OVS_UNUSED)
7745 {
7746     const char *dpname = argv[1];
7747     struct ofproto_dpif *ofproto;
7748     struct ofpbuf odp_key;
7749     struct ofpbuf *packet;
7750     struct initial_vals initial_vals;
7751     struct ds result;
7752     struct flow flow;
7753     char *s;
7754
7755     packet = NULL;
7756     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
7757     ds_init(&result);
7758
7759     ofproto = ofproto_dpif_lookup(dpname);
7760     if (!ofproto) {
7761         unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use ofproto/list "
7762                                     "for help)");
7763         goto exit;
7764     }
7765     if (argc == 3 || (argc == 4 && !strcmp(argv[3], "-generate"))) {
7766         /* ofproto/trace dpname flow [-generate] */
7767         const char *flow_s = argv[2];
7768         const char *generate_s = argv[3];
7769
7770         /* Allow 'flow_s' to be either a datapath flow or an OpenFlow-like
7771          * flow.  We guess which type it is based on whether 'flow_s' contains
7772          * an '(', since a datapath flow always contains '(') but an
7773          * OpenFlow-like flow should not (in fact it's allowed but I believe
7774          * that's not documented anywhere).
7775          *
7776          * An alternative would be to try to parse 'flow_s' both ways, but then
7777          * it would be tricky giving a sensible error message.  After all, do
7778          * you just say "syntax error" or do you present both error messages?
7779          * Both choices seem lousy. */
7780         if (strchr(flow_s, '(')) {
7781             int error;
7782
7783             /* Convert string to datapath key. */
7784             ofpbuf_init(&odp_key, 0);
7785             error = odp_flow_key_from_string(flow_s, NULL, &odp_key);
7786             if (error) {
7787                 unixctl_command_reply_error(conn, "Bad flow syntax");
7788                 goto exit;
7789             }
7790
7791             /* The user might have specified the wrong ofproto but within the
7792              * same backer.  That's OK, ofproto_receive() can find the right
7793              * one for us. */
7794             if (ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, odp_key.data,
7795                                 odp_key.size, &flow, NULL, &ofproto, NULL,
7796                                 &initial_vals)) {
7797                 unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid flow");
7798                 goto exit;
7799             }
7800             ds_put_format(&result, "Bridge: %s\n", ofproto->up.name);
7801         } else {
7802             char *error_s;
7803
7804             error_s = parse_ofp_exact_flow(&flow, argv[2]);
7805             if (error_s) {
7806                 unixctl_command_reply_error(conn, error_s);
7807                 free(error_s);
7808                 goto exit;
7809             }
7810
7811             initial_vals.vlan_tci = flow.vlan_tci;
7812             initial_vals.tunnel_ip_tos = flow.tunnel.ip_tos;
7813         }
7814
7815         /* Generate a packet, if requested. */
7816         if (generate_s) {
7817             packet = ofpbuf_new(0);
7818             flow_compose(packet, &flow);
7819         }
7820     } else if (argc == 7) {
7821         /* ofproto/trace dpname priority tun_id in_port mark packet */
7822         const char *priority_s = argv[2];
7823         const char *tun_id_s = argv[3];
7824         const char *in_port_s = argv[4];
7825         const char *mark_s = argv[5];
7826         const char *packet_s = argv[6];
7827         uint32_t in_port = atoi(in_port_s);
7828         ovs_be64 tun_id = htonll(strtoull(tun_id_s, NULL, 0));
7829         uint32_t priority = atoi(priority_s);
7830         uint32_t mark = atoi(mark_s);
7831         const char *msg;
7832
7833         msg = eth_from_hex(packet_s, &packet);
7834         if (msg) {
7835             unixctl_command_reply_error(conn, msg);
7836             goto exit;
7837         }
7838
7839         ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
7840         s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
7841         ds_put_cstr(&result, s);
7842         free(s);
7843
7844         flow_extract(packet, priority, mark, NULL, in_port, &flow);
7845         flow.tunnel.tun_id = tun_id;
7846         initial_vals.vlan_tci = flow.vlan_tci;
7847         initial_vals.tunnel_ip_tos = flow.tunnel.ip_tos;
7848     } else {
7849         unixctl_command_reply_error(conn, "Bad command syntax");
7850         goto exit;
7851     }
7852
7853     ofproto_trace(ofproto, &flow, packet, &initial_vals, &result);
7854     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&result));
7855
7856 exit:
7857     ds_destroy(&result);
7858     ofpbuf_delete(packet);
7859     ofpbuf_uninit(&odp_key);
7860 }
7861
7862 static void
7863 ofproto_trace(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
7864               const struct ofpbuf *packet,
7865               const struct initial_vals *initial_vals, struct ds *ds)
7866 {
7867     struct rule_dpif *rule;
7868
7869     ds_put_cstr(ds, "Flow: ");
7870     flow_format(ds, flow);
7871     ds_put_char(ds, '\n');
7872
7873     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow);
7874
7875     trace_format_rule(ds, 0, 0, rule);
7876     if (rule == ofproto->miss_rule) {
7877         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, flow generates \"packet in\"s.\n");
7878     } else if (rule == ofproto->no_packet_in_rule) {
7879         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, packets dropped because "
7880                     "OFPPC_NO_PACKET_IN is set on in_port.\n");
7881     }
7882
7883     if (rule) {
7884         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
7885         struct ofpbuf odp_actions;
7886
7887         struct trace_ctx trace;
7888         uint8_t tcp_flags;
7889
7890         tcp_flags = packet ? packet_get_tcp_flags(packet, flow) : 0;
7891         trace.result = ds;
7892         trace.flow = *flow;
7893         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
7894                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
7895         action_xlate_ctx_init(&trace.ctx, ofproto, flow, initial_vals,
7896                               rule, tcp_flags, packet);
7897         trace.ctx.resubmit_hook = trace_resubmit;
7898         trace.ctx.report_hook = trace_report;
7899         xlate_actions(&trace.ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len,
7900                       &odp_actions);
7901
7902         ds_put_char(ds, '\n');
7903         trace_format_flow(ds, 0, "Final flow", &trace);
7904         ds_put_cstr(ds, "Datapath actions: ");
7905         format_odp_actions(ds, odp_actions.data, odp_actions.size);
7906         ofpbuf_uninit(&odp_actions);
7907
7908         if (trace.ctx.slow) {
7909             enum slow_path_reason slow;
7910
7911             ds_put_cstr(ds, "\nThis flow is handled by the userspace "
7912                         "slow path because it:");
7913             for (slow = trace.ctx.slow; slow; ) {
7914                 enum slow_path_reason bit = rightmost_1bit(slow);
7915
7916                 switch (bit) {
7917                 case SLOW_CFM:
7918                     ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of CFM packets.");
7919                     break;
7920                 case SLOW_LACP:
7921                     ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of LACP packets.");
7922                     break;
7923                 case SLOW_STP:
7924                     ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of STP packets.");
7925                     break;
7926                 case SLOW_IN_BAND:
7927                     ds_put_cstr(ds, "\n\t- Needs in-band special case "
7928                                 "processing.");
7929                     if (!packet) {
7930                         ds_put_cstr(ds, "\n\t  (The datapath actions are "
7931                                     "incomplete--for complete actions, "
7932                                     "please supply a packet.)");
7933                     }
7934                     break;
7935                 case SLOW_CONTROLLER:
7936                     ds_put_cstr(ds, "\n\t- Sends \"packet-in\" messages "
7937                                 "to the OpenFlow controller.");
7938                     break;
7939                 case SLOW_MATCH:
7940                     ds_put_cstr(ds, "\n\t- Needs more specific matching "
7941                                 "than the datapath supports.");
7942                     break;
7943                 }
7944
7945                 slow &= ~bit;
7946             }
7947
7948             if (slow & ~SLOW_MATCH) {
7949                 ds_put_cstr(ds, "\nThe datapath actions above do not reflect "
7950                             "the special slow-path processing.");
7951             }
7952         }
7953     }
7954 }
7955
7956 static void
7957 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
7958                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
7959 {
7960     clogged = true;
7961     unixctl_command_reply(conn, NULL);
7962 }
7963
7964 static void
7965 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
7966                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
7967 {
7968     clogged = false;
7969     unixctl_command_reply(conn, NULL);
7970 }
7971
7972 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
7973  * 'reply' describing the results. */
7974 static void
7975 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
7976 {
7977     struct facet *facet;
7978     int errors;
7979
7980     errors = 0;
7981     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
7982         if (!facet_check_consistency(facet)) {
7983             errors++;
7984         }
7985     }
7986     if (errors) {
7987         ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
7988     }
7989
7990     if (errors) {
7991         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
7992                       ofproto->up.name, errors);
7993     } else {
7994         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
7995     }
7996 }
7997
7998 static void
7999 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
8000                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8001 {
8002     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8003     struct ofproto_dpif *ofproto;
8004
8005     if (argc > 1) {
8006         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8007         if (!ofproto) {
8008             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use "
8009                                         "ofproto/list for help)");
8010             return;
8011         }
8012         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
8013     } else {
8014         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8015             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
8016         }
8017     }
8018
8019     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
8020     ds_destroy(&reply);
8021 }
8022
8023 /* Store the current ofprotos in 'ofproto_shash'.  Returns a sorted list
8024  * of the 'ofproto_shash' nodes.  It is the responsibility of the caller
8025  * to destroy 'ofproto_shash' and free the returned value. */
8026 static const struct shash_node **
8027 get_ofprotos(struct shash *ofproto_shash)
8028 {
8029     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8030
8031     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8032         char *name = xasprintf("%s@%s", ofproto->up.type, ofproto->up.name);
8033         shash_add_nocopy(ofproto_shash, name, ofproto);
8034     }
8035
8036     return shash_sort(ofproto_shash);
8037 }
8038
8039 static void
8040 ofproto_unixctl_dpif_dump_dps(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
8041                               const char *argv[] OVS_UNUSED,
8042                               void *aux OVS_UNUSED)
8043 {
8044     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8045     struct shash ofproto_shash;
8046     const struct shash_node **sorted_ofprotos;
8047     int i;
8048
8049     shash_init(&ofproto_shash);
8050     sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
8051     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
8052         const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
8053         ds_put_format(&ds, "%s\n", node->name);
8054     }
8055
8056     shash_destroy(&ofproto_shash);
8057     free(sorted_ofprotos);
8058
8059     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8060     ds_destroy(&ds);
8061 }
8062
8063 static void
8064 show_dp_format(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *ds)
8065 {
8066     const struct shash_node **ports;
8067     int i;
8068     struct avg_subfacet_rates lifetime;
8069     unsigned long long int minutes;
8070     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
8071
8072     minutes = (time_msec() - ofproto->created) / min_ms;
8073
8074     if (minutes > 0) {
8075         lifetime.add_rate = (double)ofproto->total_subfacet_add_count
8076                             / minutes;
8077         lifetime.del_rate = (double)ofproto->total_subfacet_del_count
8078                             / minutes;
8079     }else {
8080         lifetime.add_rate = 0.0;
8081         lifetime.del_rate = 0.0;
8082     }
8083
8084     ds_put_format(ds, "%s (%s):\n", ofproto->up.name,
8085                   dpif_name(ofproto->backer->dpif));
8086     ds_put_format(ds,
8087                   "\tlookups: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
8088                   ofproto->n_hit, ofproto->n_missed);
8089     ds_put_format(ds, "\tflows: cur: %zu, avg: %5.3f, max: %d,"
8090                   " life span: %llu(ms)\n",
8091                   hmap_count(&ofproto->subfacets),
8092                   avg_subfacet_count(ofproto),
8093                   ofproto->max_n_subfacet,
8094                   avg_subfacet_life_span(ofproto));
8095     if (minutes >= 60) {
8096         show_dp_rates(ds, "\t\thourly avg:", &ofproto->hourly);
8097     }
8098     if (minutes >= 60 * 24) {
8099         show_dp_rates(ds, "\t\tdaily avg:",  &ofproto->daily);
8100     }
8101     show_dp_rates(ds, "\t\toverall avg:",  &lifetime);
8102
8103     ports = shash_sort(&ofproto->up.port_by_name);
8104     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto->up.port_by_name); i++) {
8105         const struct shash_node *node = ports[i];
8106         struct ofport *ofport = node->data;
8107         const char *name = netdev_get_name(ofport->netdev);
8108         const char *type = netdev_get_type(ofport->netdev);
8109         uint32_t odp_port;
8110
8111         ds_put_format(ds, "\t%s %u/", name, ofport->ofp_port);
8112
8113         odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofproto, ofport->ofp_port);
8114         if (odp_port != OVSP_NONE) {
8115             ds_put_format(ds, "%"PRIu32":", odp_port);
8116         } else {
8117             ds_put_cstr(ds, "none:");
8118         }
8119
8120         if (strcmp(type, "system")) {
8121             struct netdev *netdev;
8122             int error;
8123
8124             ds_put_format(ds, " (%s", type);
8125
8126             error = netdev_open(name, type, &netdev);
8127             if (!error) {
8128                 struct smap config;
8129
8130                 smap_init(&config);
8131                 error = netdev_get_config(netdev, &config);
8132                 if (!error) {
8133                     const struct smap_node **nodes;
8134                     size_t i;
8135
8136                     nodes = smap_sort(&config);
8137                     for (i = 0; i < smap_count(&config); i++) {
8138                         const struct smap_node *node = nodes[i];
8139                         ds_put_format(ds, "%c %s=%s", i ? ',' : ':',
8140                                       node->key, node->value);
8141                     }
8142                     free(nodes);
8143                 }
8144                 smap_destroy(&config);
8145
8146                 netdev_close(netdev);
8147             }
8148             ds_put_char(ds, ')');
8149         }
8150         ds_put_char(ds, '\n');
8151     }
8152     free(ports);
8153 }
8154
8155 static void
8156 ofproto_unixctl_dpif_show(struct unixctl_conn *conn, int argc,
8157                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8158 {
8159     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8160     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8161
8162     if (argc > 1) {
8163         int i;
8164         for (i = 1; i < argc; i++) {
8165             ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[i]);
8166             if (!ofproto) {
8167                 ds_put_format(&ds, "Unknown bridge %s (use dpif/dump-dps "
8168                                    "for help)", argv[i]);
8169                 unixctl_command_reply_error(conn, ds_cstr(&ds));
8170                 return;
8171             }
8172             show_dp_format(ofproto, &ds);
8173         }
8174     } else {
8175         struct shash ofproto_shash;
8176         const struct shash_node **sorted_ofprotos;
8177         int i;
8178
8179         shash_init(&ofproto_shash);
8180         sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
8181         for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
8182             const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
8183             show_dp_format(node->data, &ds);
8184         }
8185
8186         shash_destroy(&ofproto_shash);
8187         free(sorted_ofprotos);
8188     }
8189
8190     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8191     ds_destroy(&ds);
8192 }
8193
8194 static void
8195 ofproto_unixctl_dpif_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
8196                                 int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8197                                 void *aux OVS_UNUSED)
8198 {
8199     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8200     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8201     struct subfacet *subfacet;
8202
8203     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8204     if (!ofproto) {
8205         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8206         return;
8207     }
8208
8209     update_stats(ofproto->backer);
8210
8211     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
8212         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &ds);
8213
8214         ds_put_format(&ds, ", packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
8215                       subfacet->dp_packet_count, subfacet->dp_byte_count);
8216         if (subfacet->used) {
8217             ds_put_format(&ds, "%.3fs",
8218                           (time_msec() - subfacet->used) / 1000.0);
8219         } else {
8220             ds_put_format(&ds, "never");
8221         }
8222         if (subfacet->facet->tcp_flags) {
8223             ds_put_cstr(&ds, ", flags:");
8224             packet_format_tcp_flags(&ds, subfacet->facet->tcp_flags);
8225         }
8226
8227         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
8228         if (subfacet->slow) {
8229             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
8230             const struct nlattr *actions;
8231             size_t actions_len;
8232
8233             compose_slow_path(ofproto, &subfacet->facet->flow, subfacet->slow,
8234                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
8235                               &actions, &actions_len);
8236             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
8237         } else {
8238             format_odp_actions(&ds, subfacet->actions, subfacet->actions_len);
8239         }
8240         ds_put_char(&ds, '\n');
8241     }
8242
8243     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8244     ds_destroy(&ds);
8245 }
8246
8247 static void
8248 ofproto_unixctl_dpif_del_flows(struct unixctl_conn *conn,
8249                                int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8250                                void *aux OVS_UNUSED)
8251 {
8252     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8253     struct ofproto_dpif *ofproto;
8254
8255     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8256     if (!ofproto) {
8257         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8258         return;
8259     }
8260
8261     flush(&ofproto->up);
8262
8263     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8264     ds_destroy(&ds);
8265 }
8266
8267 static void
8268 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
8269 {
8270     static bool registered;
8271     if (registered) {
8272         return;
8273     }
8274     registered = true;
8275
8276     unixctl_command_register(
8277         "ofproto/trace",
8278         "bridge {priority tun_id in_port mark packet | odp_flow [-generate]}",
8279         2, 6, ofproto_unixctl_trace, NULL);
8280     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
8281                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
8282     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
8283                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
8284     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
8285                              ofproto_dpif_clog, NULL);
8286     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
8287                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
8288     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
8289                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
8290     unixctl_command_register("dpif/dump-dps", "", 0, 0,
8291                              ofproto_unixctl_dpif_dump_dps, NULL);
8292     unixctl_command_register("dpif/show", "[bridge]", 0, INT_MAX,
8293                              ofproto_unixctl_dpif_show, NULL);
8294     unixctl_command_register("dpif/dump-flows", "bridge", 1, 1,
8295                              ofproto_unixctl_dpif_dump_flows, NULL);
8296     unixctl_command_register("dpif/del-flows", "bridge", 1, 1,
8297                              ofproto_unixctl_dpif_del_flows, NULL);
8298 }
8299 \f
8300 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
8301  *
8302  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
8303  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
8304  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
8305  * widespread use, we will delete these interfaces. */
8306
8307 static int
8308 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8309 {
8310     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
8311     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
8312
8313     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
8314         && vid == ofport->vlandev_vid) {
8315         return 0;
8316     }
8317
8318     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
8319
8320     if (ofport->realdev_ofp_port) {
8321         vsp_remove(ofport);
8322     }
8323     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
8324         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
8325          * themselves be part of a bundle. */
8326         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
8327     }
8328
8329     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8330     ofport->vlandev_vid = vid;
8331
8332     if (realdev_ofp_port) {
8333         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
8334     }
8335
8336     return 0;
8337 }
8338
8339 static uint32_t
8340 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8341 {
8342     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
8343 }
8344
8345 /* Returns the ODP port number of the Linux VLAN device that corresponds to
8346  * 'vlan_tci' on the network device with port number 'realdev_odp_port' in
8347  * 'ofproto'.  For example, given 'realdev_odp_port' of eth0 and 'vlan_tci' 9,
8348  * it would return the port number of eth0.9.
8349  *
8350  * Unless VLAN splinters are enabled for port 'realdev_odp_port', this
8351  * function just returns its 'realdev_odp_port' argument. */
8352 static uint32_t
8353 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
8354                        uint32_t realdev_odp_port, ovs_be16 vlan_tci)
8355 {
8356     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
8357         uint16_t realdev_ofp_port;
8358         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
8359         const struct vlan_splinter *vsp;
8360
8361         realdev_ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, realdev_odp_port);
8362         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
8363                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
8364                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
8365             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
8366                 && vsp->vid == vid) {
8367                 return ofp_port_to_odp_port(ofproto, vsp->vlandev_ofp_port);
8368             }
8369         }
8370     }
8371     return realdev_odp_port;
8372 }
8373
8374 static struct vlan_splinter *
8375 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
8376 {
8377     struct vlan_splinter *vsp;
8378
8379     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
8380                              &ofproto->vlandev_map) {
8381         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
8382             return vsp;
8383         }
8384     }
8385
8386     return NULL;
8387 }
8388
8389 /* Returns the OpenFlow port number of the "real" device underlying the Linux
8390  * VLAN device with OpenFlow port number 'vlandev_ofp_port' and stores the
8391  * VLAN VID of the Linux VLAN device in '*vid'.  For example, given
8392  * 'vlandev_ofp_port' of eth0.9, it would return the OpenFlow port number of
8393  * eth0 and store 9 in '*vid'.
8394  *
8395  * Returns 0 and does not modify '*vid' if 'vlandev_ofp_port' is not a Linux
8396  * VLAN device.  Unless VLAN splinters are enabled, this is what this function
8397  * always does.*/
8398 static uint16_t
8399 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
8400                        uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
8401 {
8402     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
8403         const struct vlan_splinter *vsp;
8404
8405         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
8406         if (vsp) {
8407             if (vid) {
8408                 *vid = vsp->vid;
8409             }
8410             return vsp->realdev_ofp_port;
8411         }
8412     }
8413     return 0;
8414 }
8415
8416 /* Given 'flow', a flow representing a packet received on 'ofproto', checks
8417  * whether 'flow->in_port' represents a Linux VLAN device.  If so, changes
8418  * 'flow->in_port' to the "real" device backing the VLAN device, sets
8419  * 'flow->vlan_tci' to the VLAN VID, and returns true.  Otherwise (which is
8420  * always the case unless VLAN splinters are enabled), returns false without
8421  * making any changes. */
8422 static bool
8423 vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow *flow)
8424 {
8425     uint16_t realdev;
8426     int vid;
8427
8428     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
8429     if (!realdev) {
8430         return false;
8431     }
8432
8433     /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device with
8434      * the VLAN device's VLAN ID. */
8435     flow->in_port = realdev;
8436     flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
8437     return true;
8438 }
8439
8440 static void
8441 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
8442 {
8443     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
8444     struct vlan_splinter *vsp;
8445
8446     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
8447     if (vsp) {
8448         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
8449         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
8450         free(vsp);
8451
8452         port->realdev_ofp_port = 0;
8453     } else {
8454         VLOG_ERR("missing vlan device record");
8455     }
8456 }
8457
8458 static void
8459 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8460 {
8461     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
8462
8463     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
8464         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
8465             == realdev_ofp_port)) {
8466         struct vlan_splinter *vsp;
8467
8468         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
8469         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
8470                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
8471         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
8472                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
8473         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8474         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
8475         vsp->vid = vid;
8476
8477         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8478     } else {
8479         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
8480     }
8481 }
8482
8483 static uint32_t
8484 ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
8485 {
8486     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
8487     return ofport ? ofport->odp_port : OVSP_NONE;
8488 }
8489
8490 static struct ofport_dpif *
8491 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *backer, uint32_t odp_port)
8492 {
8493     struct ofport_dpif *port;
8494
8495     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, odp_port_node,
8496                              hash_int(odp_port, 0),
8497                              &backer->odp_to_ofport_map) {
8498         if (port->odp_port == odp_port) {
8499             return port;
8500         }
8501     }
8502
8503     return NULL;
8504 }
8505
8506 static uint16_t
8507 odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
8508 {
8509     struct ofport_dpif *port;
8510
8511     port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
8512     if (port && &ofproto->up == port->up.ofproto) {
8513         return port->up.ofp_port;
8514     } else {
8515         return OFPP_NONE;
8516     }
8517 }
8518 static unsigned long long int
8519 avg_subfacet_life_span(const struct ofproto_dpif *ofproto)
8520 {
8521     unsigned long long int dc;
8522     unsigned long long int avg;
8523
8524     dc = ofproto->total_subfacet_del_count + ofproto->subfacet_del_count;
8525     avg = dc ? ofproto->total_subfacet_life_span / dc : 0;
8526
8527     return avg;
8528 }
8529
8530 static double
8531 avg_subfacet_count(const struct ofproto_dpif *ofproto)
8532 {
8533     double avg_c = 0.0;
8534
8535     if (ofproto->n_update_stats) {
8536         avg_c = (double)ofproto->total_subfacet_count
8537                 / ofproto->n_update_stats;
8538     }
8539
8540     return avg_c;
8541 }
8542
8543 static void
8544 show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
8545               const struct avg_subfacet_rates *rates)
8546 {
8547     ds_put_format(ds, "%s add rate: %5.3f/min, del rate: %5.3f/min\n",
8548                   heading, rates->add_rate, rates->del_rate);
8549 }
8550
8551 static void
8552 update_max_subfacet_count(struct ofproto_dpif *ofproto)
8553 {
8554     ofproto->max_n_subfacet = MAX(ofproto->max_n_subfacet,
8555                                   hmap_count(&ofproto->subfacets));
8556 }
8557
8558 /* Compute exponentially weighted moving average, adding 'new' as the newest,
8559  * most heavily weighted element.  'base' designates the rate of decay: after
8560  * 'base' further updates, 'new''s weight in the EWMA decays to about 1/e
8561  * (about .37). */
8562 static void
8563 exp_mavg(double *avg, int base, double new)
8564 {
8565     *avg = (*avg * (base - 1) + new) / base;
8566 }
8567
8568 static void
8569 update_moving_averages(struct ofproto_dpif *ofproto)
8570 {
8571     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
8572
8573     /* Update hourly averages on the minute boundaries. */
8574     if (time_msec() - ofproto->last_minute >= min_ms) {
8575         exp_mavg(&ofproto->hourly.add_rate, 60, ofproto->subfacet_add_count);
8576         exp_mavg(&ofproto->hourly.del_rate, 60, ofproto->subfacet_del_count);
8577
8578         /* Update daily averages on the hour boundaries. */
8579         if ((ofproto->last_minute - ofproto->created) / min_ms % 60 == 59) {
8580             exp_mavg(&ofproto->daily.add_rate, 24, ofproto->hourly.add_rate);
8581             exp_mavg(&ofproto->daily.del_rate, 24, ofproto->hourly.del_rate);
8582         }
8583
8584         ofproto->total_subfacet_add_count += ofproto->subfacet_add_count;
8585         ofproto->total_subfacet_del_count += ofproto->subfacet_del_count;
8586         ofproto->subfacet_add_count = 0;
8587         ofproto->subfacet_del_count = 0;
8588         ofproto->last_minute += min_ms;
8589     }
8590 }
8591
8592 static void
8593 dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto, uint64_t delta)
8594 {
8595     ofproto->n_hit += delta;
8596 }
8597
8598 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
8599     init,
8600     enumerate_types,
8601     enumerate_names,
8602     del,
8603     port_open_type,
8604     type_run,
8605     type_run_fast,
8606     type_wait,
8607     alloc,
8608     construct,
8609     destruct,
8610     dealloc,
8611     run,
8612     run_fast,
8613     wait,
8614     get_memory_usage,
8615     flush,
8616     get_features,
8617     get_tables,
8618     port_alloc,
8619     port_construct,
8620     port_destruct,
8621     port_dealloc,
8622     port_modified,
8623     port_reconfigured,
8624     port_query_by_name,
8625     port_add,
8626     port_del,
8627     port_get_stats,
8628     port_dump_start,
8629     port_dump_next,
8630     port_dump_done,
8631     port_poll,
8632     port_poll_wait,
8633     port_is_lacp_current,
8634     NULL,                       /* rule_choose_table */
8635     rule_alloc,
8636     rule_construct,
8637     rule_destruct,
8638     rule_dealloc,
8639     rule_get_stats,
8640     rule_execute,
8641     rule_modify_actions,
8642     set_frag_handling,
8643     packet_out,
8644     set_netflow,
8645     get_netflow_ids,
8646     set_sflow,
8647     set_cfm,
8648     get_cfm_fault,
8649     get_cfm_opup,
8650     get_cfm_remote_mpids,
8651     get_cfm_health,
8652     set_stp,
8653     get_stp_status,
8654     set_stp_port,
8655     get_stp_port_status,
8656     set_queues,
8657     bundle_set,
8658     bundle_remove,
8659     mirror_set,
8660     mirror_get_stats,
8661     set_flood_vlans,
8662     is_mirror_output_bundle,
8663     forward_bpdu_changed,
8664     set_mac_table_config,
8665     set_realdev,
8666 };