Introduce ofpacts, an abstraction of OpenFlow actions.
[cascardo/ovs.git] / ofproto / ofproto.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012 Nicira, Inc.
3  * Copyright (c) 2010 Jean Tourrilhes - HP-Labs.
4  *
5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
6  * you may not use this file except in compliance with the License.
7  * You may obtain a copy of the License at:
8  *
9  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
10  *
11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
14  * See the License for the specific language governing permissions and
15  * limitations under the License.
16  */
17
18 #include <config.h>
19 #include "ofproto.h"
20 #include <errno.h>
21 #include <inttypes.h>
22 #include <stdbool.h>
23 #include <stdlib.h>
24 #include "bitmap.h"
25 #include "byte-order.h"
26 #include "classifier.h"
27 #include "connmgr.h"
28 #include "coverage.h"
29 #include "dynamic-string.h"
30 #include "hash.h"
31 #include "hmap.h"
32 #include "meta-flow.h"
33 #include "netdev.h"
34 #include "nx-match.h"
35 #include "ofp-actions.h"
36 #include "ofp-errors.h"
37 #include "ofp-print.h"
38 #include "ofp-util.h"
39 #include "ofpbuf.h"
40 #include "ofproto-provider.h"
41 #include "openflow/nicira-ext.h"
42 #include "openflow/openflow.h"
43 #include "packets.h"
44 #include "pinsched.h"
45 #include "pktbuf.h"
46 #include "poll-loop.h"
47 #include "random.h"
48 #include "shash.h"
49 #include "simap.h"
50 #include "sset.h"
51 #include "timeval.h"
52 #include "unaligned.h"
53 #include "unixctl.h"
54 #include "vlog.h"
55
56 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto);
57
58 COVERAGE_DEFINE(ofproto_error);
59 COVERAGE_DEFINE(ofproto_flush);
60 COVERAGE_DEFINE(ofproto_no_packet_in);
61 COVERAGE_DEFINE(ofproto_packet_out);
62 COVERAGE_DEFINE(ofproto_queue_req);
63 COVERAGE_DEFINE(ofproto_recv_openflow);
64 COVERAGE_DEFINE(ofproto_reinit_ports);
65 COVERAGE_DEFINE(ofproto_uninstallable);
66 COVERAGE_DEFINE(ofproto_update_port);
67
68 enum ofproto_state {
69     S_OPENFLOW,                 /* Processing OpenFlow commands. */
70     S_EVICT,                    /* Evicting flows from over-limit tables. */
71     S_FLUSH,                    /* Deleting all flow table rules. */
72 };
73
74 enum ofoperation_type {
75     OFOPERATION_ADD,
76     OFOPERATION_DELETE,
77     OFOPERATION_MODIFY
78 };
79
80 /* A single OpenFlow request can execute any number of operations.  The
81  * ofopgroup maintain OpenFlow state common to all of the operations, e.g. the
82  * ofconn to which an error reply should be sent if necessary.
83  *
84  * ofproto initiates some operations internally.  These operations are still
85  * assigned to groups but will not have an associated ofconn. */
86 struct ofopgroup {
87     struct ofproto *ofproto;    /* Owning ofproto. */
88     struct list ofproto_node;   /* In ofproto's "pending" list. */
89     struct list ops;            /* List of "struct ofoperation"s. */
90
91     /* Data needed to send OpenFlow reply on failure or to send a buffered
92      * packet on success.
93      *
94      * If list_is_empty(ofconn_node) then this ofopgroup never had an
95      * associated ofconn or its ofconn's connection dropped after it initiated
96      * the operation.  In the latter case 'ofconn' is a wild pointer that
97      * refers to freed memory, so the 'ofconn' member must be used only if
98      * !list_is_empty(ofconn_node).
99      */
100     struct list ofconn_node;    /* In ofconn's list of pending opgroups. */
101     struct ofconn *ofconn;      /* ofconn for reply (but see note above). */
102     struct ofp_header *request; /* Original request (truncated at 64 bytes). */
103     uint32_t buffer_id;         /* Buffer id from original request. */
104     int error;                  /* 0 if no error yet, otherwise error code. */
105 };
106
107 static struct ofopgroup *ofopgroup_create_unattached(struct ofproto *);
108 static struct ofopgroup *ofopgroup_create(struct ofproto *, struct ofconn *,
109                                           const struct ofp_header *,
110                                           uint32_t buffer_id);
111 static void ofopgroup_submit(struct ofopgroup *);
112 static void ofopgroup_destroy(struct ofopgroup *);
113
114 /* A single flow table operation. */
115 struct ofoperation {
116     struct ofopgroup *group;    /* Owning group. */
117     struct list group_node;     /* In ofopgroup's "ops" list. */
118     struct hmap_node hmap_node; /* In ofproto's "deletions" hmap. */
119     struct rule *rule;          /* Rule being operated upon. */
120     enum ofoperation_type type; /* Type of operation. */
121     struct rule *victim;        /* OFOPERATION_ADDING: Replaced rule. */
122     struct ofpact *ofpacts;     /* OFOPERATION_MODIFYING: Replaced actions. */
123     size_t ofpacts_len;         /* OFOPERATION_MODIFYING: Bytes of ofpacts. */
124     ovs_be64 flow_cookie;       /* Rule's old flow cookie. */
125 };
126
127 static void ofoperation_create(struct ofopgroup *, struct rule *,
128                                enum ofoperation_type);
129 static void ofoperation_destroy(struct ofoperation *);
130
131 /* oftable. */
132 static void oftable_init(struct oftable *);
133 static void oftable_destroy(struct oftable *);
134
135 static void oftable_set_name(struct oftable *, const char *name);
136
137 static void oftable_disable_eviction(struct oftable *);
138 static void oftable_enable_eviction(struct oftable *,
139                                     const struct mf_subfield *fields,
140                                     size_t n_fields);
141
142 static void oftable_remove_rule(struct rule *);
143 static struct rule *oftable_replace_rule(struct rule *);
144 static void oftable_substitute_rule(struct rule *old, struct rule *new);
145
146 /* A set of rules within a single OpenFlow table (oftable) that have the same
147  * values for the oftable's eviction_fields.  A rule to be evicted, when one is
148  * needed, is taken from the eviction group that contains the greatest number
149  * of rules.
150  *
151  * An oftable owns any number of eviction groups, each of which contains any
152  * number of rules.
153  *
154  * Membership in an eviction group is imprecise, based on the hash of the
155  * oftable's eviction_fields (in the eviction_group's id_node.hash member).
156  * That is, if two rules have different eviction_fields, but those
157  * eviction_fields hash to the same value, then they will belong to the same
158  * eviction_group anyway.
159  *
160  * (When eviction is not enabled on an oftable, we don't track any eviction
161  * groups, to save time and space.) */
162 struct eviction_group {
163     struct hmap_node id_node;   /* In oftable's "eviction_groups_by_id". */
164     struct heap_node size_node; /* In oftable's "eviction_groups_by_size". */
165     struct heap rules;          /* Contains "struct rule"s. */
166 };
167
168 static struct rule *choose_rule_to_evict(struct oftable *);
169 static void ofproto_evict(struct ofproto *);
170 static uint32_t rule_eviction_priority(struct rule *);
171
172 /* ofport. */
173 static void ofport_destroy__(struct ofport *);
174 static void ofport_destroy(struct ofport *);
175
176 static void update_port(struct ofproto *, const char *devname);
177 static int init_ports(struct ofproto *);
178 static void reinit_ports(struct ofproto *);
179
180 /* rule. */
181 static void ofproto_rule_destroy__(struct rule *);
182 static void ofproto_rule_send_removed(struct rule *, uint8_t reason);
183 static bool rule_is_modifiable(const struct rule *);
184 static bool rule_is_hidden(const struct rule *);
185
186 /* OpenFlow. */
187 static enum ofperr add_flow(struct ofproto *, struct ofconn *,
188                             const struct ofputil_flow_mod *,
189                             const struct ofp_header *);
190 static void delete_flow__(struct rule *, struct ofopgroup *);
191 static bool handle_openflow(struct ofconn *, struct ofpbuf *);
192 static enum ofperr handle_flow_mod__(struct ofproto *, struct ofconn *,
193                                      const struct ofputil_flow_mod *,
194                                      const struct ofp_header *);
195
196 /* ofproto. */
197 static uint64_t pick_datapath_id(const struct ofproto *);
198 static uint64_t pick_fallback_dpid(void);
199 static void ofproto_destroy__(struct ofproto *);
200 static void update_mtu(struct ofproto *, struct ofport *);
201
202 /* unixctl. */
203 static void ofproto_unixctl_init(void);
204
205 /* All registered ofproto classes, in probe order. */
206 static const struct ofproto_class **ofproto_classes;
207 static size_t n_ofproto_classes;
208 static size_t allocated_ofproto_classes;
209
210 /* Map from datapath name to struct ofproto, for use by unixctl commands. */
211 static struct hmap all_ofprotos = HMAP_INITIALIZER(&all_ofprotos);
212
213 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
214
215 static void
216 ofproto_initialize(void)
217 {
218     static bool inited;
219
220     if (!inited) {
221         inited = true;
222         ofproto_class_register(&ofproto_dpif_class);
223     }
224 }
225
226 /* 'type' should be a normalized datapath type, as returned by
227  * ofproto_normalize_type().  Returns the corresponding ofproto_class
228  * structure, or a null pointer if there is none registered for 'type'. */
229 static const struct ofproto_class *
230 ofproto_class_find__(const char *type)
231 {
232     size_t i;
233
234     ofproto_initialize();
235     for (i = 0; i < n_ofproto_classes; i++) {
236         const struct ofproto_class *class = ofproto_classes[i];
237         struct sset types;
238         bool found;
239
240         sset_init(&types);
241         class->enumerate_types(&types);
242         found = sset_contains(&types, type);
243         sset_destroy(&types);
244
245         if (found) {
246             return class;
247         }
248     }
249     VLOG_WARN("unknown datapath type %s", type);
250     return NULL;
251 }
252
253 /* Registers a new ofproto class.  After successful registration, new ofprotos
254  * of that type can be created using ofproto_create(). */
255 int
256 ofproto_class_register(const struct ofproto_class *new_class)
257 {
258     size_t i;
259
260     for (i = 0; i < n_ofproto_classes; i++) {
261         if (ofproto_classes[i] == new_class) {
262             return EEXIST;
263         }
264     }
265
266     if (n_ofproto_classes >= allocated_ofproto_classes) {
267         ofproto_classes = x2nrealloc(ofproto_classes,
268                                      &allocated_ofproto_classes,
269                                      sizeof *ofproto_classes);
270     }
271     ofproto_classes[n_ofproto_classes++] = new_class;
272     return 0;
273 }
274
275 /* Unregisters a datapath provider.  'type' must have been previously
276  * registered and not currently be in use by any ofprotos.  After
277  * unregistration new datapaths of that type cannot be opened using
278  * ofproto_create(). */
279 int
280 ofproto_class_unregister(const struct ofproto_class *class)
281 {
282     size_t i;
283
284     for (i = 0; i < n_ofproto_classes; i++) {
285         if (ofproto_classes[i] == class) {
286             for (i++; i < n_ofproto_classes; i++) {
287                 ofproto_classes[i - 1] = ofproto_classes[i];
288             }
289             n_ofproto_classes--;
290             return 0;
291         }
292     }
293     VLOG_WARN("attempted to unregister an ofproto class that is not "
294               "registered");
295     return EAFNOSUPPORT;
296 }
297
298 /* Clears 'types' and enumerates all registered ofproto types into it.  The
299  * caller must first initialize the sset. */
300 void
301 ofproto_enumerate_types(struct sset *types)
302 {
303     size_t i;
304
305     ofproto_initialize();
306     for (i = 0; i < n_ofproto_classes; i++) {
307         ofproto_classes[i]->enumerate_types(types);
308     }
309 }
310
311 /* Returns the fully spelled out name for the given ofproto 'type'.
312  *
313  * Normalized type string can be compared with strcmp().  Unnormalized type
314  * string might be the same even if they have different spellings. */
315 const char *
316 ofproto_normalize_type(const char *type)
317 {
318     return type && type[0] ? type : "system";
319 }
320
321 /* Clears 'names' and enumerates the names of all known created ofprotos with
322  * the given 'type'.  The caller must first initialize the sset.  Returns 0 if
323  * successful, otherwise a positive errno value.
324  *
325  * Some kinds of datapaths might not be practically enumerable.  This is not
326  * considered an error. */
327 int
328 ofproto_enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
329 {
330     const struct ofproto_class *class = ofproto_class_find__(type);
331     return class ? class->enumerate_names(type, names) : EAFNOSUPPORT;
332  }
333
334 int
335 ofproto_create(const char *datapath_name, const char *datapath_type,
336                struct ofproto **ofprotop)
337 {
338     const struct ofproto_class *class;
339     struct ofproto *ofproto;
340     int error;
341
342     *ofprotop = NULL;
343
344     ofproto_initialize();
345     ofproto_unixctl_init();
346
347     datapath_type = ofproto_normalize_type(datapath_type);
348     class = ofproto_class_find__(datapath_type);
349     if (!class) {
350         VLOG_WARN("could not create datapath %s of unknown type %s",
351                   datapath_name, datapath_type);
352         return EAFNOSUPPORT;
353     }
354
355     ofproto = class->alloc();
356     if (!ofproto) {
357         VLOG_ERR("failed to allocate datapath %s of type %s",
358                  datapath_name, datapath_type);
359         return ENOMEM;
360     }
361
362     /* Initialize. */
363     memset(ofproto, 0, sizeof *ofproto);
364     ofproto->ofproto_class = class;
365     ofproto->name = xstrdup(datapath_name);
366     ofproto->type = xstrdup(datapath_type);
367     hmap_insert(&all_ofprotos, &ofproto->hmap_node,
368                 hash_string(ofproto->name, 0));
369     ofproto->datapath_id = 0;
370     ofproto_set_flow_eviction_threshold(ofproto,
371                                         OFPROTO_FLOW_EVICTON_THRESHOLD_DEFAULT);
372     ofproto->forward_bpdu = false;
373     ofproto->fallback_dpid = pick_fallback_dpid();
374     ofproto->mfr_desc = xstrdup(DEFAULT_MFR_DESC);
375     ofproto->hw_desc = xstrdup(DEFAULT_HW_DESC);
376     ofproto->sw_desc = xstrdup(DEFAULT_SW_DESC);
377     ofproto->serial_desc = xstrdup(DEFAULT_SERIAL_DESC);
378     ofproto->dp_desc = xstrdup(DEFAULT_DP_DESC);
379     ofproto->frag_handling = OFPC_FRAG_NORMAL;
380     hmap_init(&ofproto->ports);
381     shash_init(&ofproto->port_by_name);
382     ofproto->tables = NULL;
383     ofproto->n_tables = 0;
384     ofproto->connmgr = connmgr_create(ofproto, datapath_name, datapath_name);
385     ofproto->state = S_OPENFLOW;
386     list_init(&ofproto->pending);
387     ofproto->n_pending = 0;
388     hmap_init(&ofproto->deletions);
389     ofproto->n_add = ofproto->n_delete = ofproto->n_modify = 0;
390     ofproto->first_op = ofproto->last_op = LLONG_MIN;
391     ofproto->next_op_report = LLONG_MAX;
392     ofproto->op_backoff = LLONG_MIN;
393     ofproto->vlan_bitmap = NULL;
394     ofproto->vlans_changed = false;
395     ofproto->min_mtu = INT_MAX;
396
397     error = ofproto->ofproto_class->construct(ofproto);
398     if (error) {
399         VLOG_ERR("failed to open datapath %s: %s",
400                  datapath_name, strerror(error));
401         ofproto_destroy__(ofproto);
402         return error;
403     }
404
405     assert(ofproto->n_tables);
406
407     ofproto->datapath_id = pick_datapath_id(ofproto);
408     VLOG_INFO("using datapath ID %016"PRIx64, ofproto->datapath_id);
409     init_ports(ofproto);
410
411     *ofprotop = ofproto;
412     return 0;
413 }
414
415 void
416 ofproto_init_tables(struct ofproto *ofproto, int n_tables)
417 {
418     struct oftable *table;
419
420     assert(!ofproto->n_tables);
421     assert(n_tables >= 1 && n_tables <= 255);
422
423     ofproto->n_tables = n_tables;
424     ofproto->tables = xmalloc(n_tables * sizeof *ofproto->tables);
425     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, ofproto) {
426         oftable_init(table);
427     }
428 }
429
430 void
431 ofproto_set_datapath_id(struct ofproto *p, uint64_t datapath_id)
432 {
433     uint64_t old_dpid = p->datapath_id;
434     p->datapath_id = datapath_id ? datapath_id : pick_datapath_id(p);
435     if (p->datapath_id != old_dpid) {
436         VLOG_INFO("datapath ID changed to %016"PRIx64, p->datapath_id);
437
438         /* Force all active connections to reconnect, since there is no way to
439          * notify a controller that the datapath ID has changed. */
440         ofproto_reconnect_controllers(p);
441     }
442 }
443
444 void
445 ofproto_set_controllers(struct ofproto *p,
446                         const struct ofproto_controller *controllers,
447                         size_t n_controllers)
448 {
449     connmgr_set_controllers(p->connmgr, controllers, n_controllers);
450 }
451
452 void
453 ofproto_set_fail_mode(struct ofproto *p, enum ofproto_fail_mode fail_mode)
454 {
455     connmgr_set_fail_mode(p->connmgr, fail_mode);
456 }
457
458 /* Drops the connections between 'ofproto' and all of its controllers, forcing
459  * them to reconnect. */
460 void
461 ofproto_reconnect_controllers(struct ofproto *ofproto)
462 {
463     connmgr_reconnect(ofproto->connmgr);
464 }
465
466 /* Sets the 'n' TCP port addresses in 'extras' as ones to which 'ofproto''s
467  * in-band control should guarantee access, in the same way that in-band
468  * control guarantees access to OpenFlow controllers. */
469 void
470 ofproto_set_extra_in_band_remotes(struct ofproto *ofproto,
471                                   const struct sockaddr_in *extras, size_t n)
472 {
473     connmgr_set_extra_in_band_remotes(ofproto->connmgr, extras, n);
474 }
475
476 /* Sets the OpenFlow queue used by flows set up by in-band control on
477  * 'ofproto' to 'queue_id'.  If 'queue_id' is negative, then in-band control
478  * flows will use the default queue. */
479 void
480 ofproto_set_in_band_queue(struct ofproto *ofproto, int queue_id)
481 {
482     connmgr_set_in_band_queue(ofproto->connmgr, queue_id);
483 }
484
485 /* Sets the number of flows at which eviction from the kernel flow table
486  * will occur. */
487 void
488 ofproto_set_flow_eviction_threshold(struct ofproto *ofproto, unsigned threshold)
489 {
490     if (threshold < OFPROTO_FLOW_EVICTION_THRESHOLD_MIN) {
491         ofproto->flow_eviction_threshold = OFPROTO_FLOW_EVICTION_THRESHOLD_MIN;
492     } else {
493         ofproto->flow_eviction_threshold = threshold;
494     }
495 }
496
497 /* If forward_bpdu is true, the NORMAL action will forward frames with
498  * reserved (e.g. STP) destination Ethernet addresses. if forward_bpdu is false,
499  * the NORMAL action will drop these frames. */
500 void
501 ofproto_set_forward_bpdu(struct ofproto *ofproto, bool forward_bpdu)
502 {
503     bool old_val = ofproto->forward_bpdu;
504     ofproto->forward_bpdu = forward_bpdu;
505     if (old_val != ofproto->forward_bpdu) {
506         if (ofproto->ofproto_class->forward_bpdu_changed) {
507             ofproto->ofproto_class->forward_bpdu_changed(ofproto);
508         }
509     }
510 }
511
512 /* Sets the MAC aging timeout for the OFPP_NORMAL action on 'ofproto' to
513  * 'idle_time', in seconds. */
514 void
515 ofproto_set_mac_idle_time(struct ofproto *ofproto, unsigned idle_time)
516 {
517     if (ofproto->ofproto_class->set_mac_idle_time) {
518         ofproto->ofproto_class->set_mac_idle_time(ofproto, idle_time);
519     }
520 }
521
522 void
523 ofproto_set_desc(struct ofproto *p,
524                  const char *mfr_desc, const char *hw_desc,
525                  const char *sw_desc, const char *serial_desc,
526                  const char *dp_desc)
527 {
528     struct ofp_desc_stats *ods;
529
530     if (mfr_desc) {
531         if (strlen(mfr_desc) >= sizeof ods->mfr_desc) {
532             VLOG_WARN("truncating mfr_desc, must be less than %zu characters",
533                     sizeof ods->mfr_desc);
534         }
535         free(p->mfr_desc);
536         p->mfr_desc = xstrdup(mfr_desc);
537     }
538     if (hw_desc) {
539         if (strlen(hw_desc) >= sizeof ods->hw_desc) {
540             VLOG_WARN("truncating hw_desc, must be less than %zu characters",
541                     sizeof ods->hw_desc);
542         }
543         free(p->hw_desc);
544         p->hw_desc = xstrdup(hw_desc);
545     }
546     if (sw_desc) {
547         if (strlen(sw_desc) >= sizeof ods->sw_desc) {
548             VLOG_WARN("truncating sw_desc, must be less than %zu characters",
549                     sizeof ods->sw_desc);
550         }
551         free(p->sw_desc);
552         p->sw_desc = xstrdup(sw_desc);
553     }
554     if (serial_desc) {
555         if (strlen(serial_desc) >= sizeof ods->serial_num) {
556             VLOG_WARN("truncating serial_desc, must be less than %zu "
557                     "characters",
558                     sizeof ods->serial_num);
559         }
560         free(p->serial_desc);
561         p->serial_desc = xstrdup(serial_desc);
562     }
563     if (dp_desc) {
564         if (strlen(dp_desc) >= sizeof ods->dp_desc) {
565             VLOG_WARN("truncating dp_desc, must be less than %zu characters",
566                     sizeof ods->dp_desc);
567         }
568         free(p->dp_desc);
569         p->dp_desc = xstrdup(dp_desc);
570     }
571 }
572
573 int
574 ofproto_set_snoops(struct ofproto *ofproto, const struct sset *snoops)
575 {
576     return connmgr_set_snoops(ofproto->connmgr, snoops);
577 }
578
579 int
580 ofproto_set_netflow(struct ofproto *ofproto,
581                     const struct netflow_options *nf_options)
582 {
583     if (nf_options && sset_is_empty(&nf_options->collectors)) {
584         nf_options = NULL;
585     }
586
587     if (ofproto->ofproto_class->set_netflow) {
588         return ofproto->ofproto_class->set_netflow(ofproto, nf_options);
589     } else {
590         return nf_options ? EOPNOTSUPP : 0;
591     }
592 }
593
594 int
595 ofproto_set_sflow(struct ofproto *ofproto,
596                   const struct ofproto_sflow_options *oso)
597 {
598     if (oso && sset_is_empty(&oso->targets)) {
599         oso = NULL;
600     }
601
602     if (ofproto->ofproto_class->set_sflow) {
603         return ofproto->ofproto_class->set_sflow(ofproto, oso);
604     } else {
605         return oso ? EOPNOTSUPP : 0;
606     }
607 }
608 \f
609 /* Spanning Tree Protocol (STP) configuration. */
610
611 /* Configures STP on 'ofproto' using the settings defined in 's'.  If
612  * 's' is NULL, disables STP.
613  *
614  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
615 int
616 ofproto_set_stp(struct ofproto *ofproto,
617                 const struct ofproto_stp_settings *s)
618 {
619     return (ofproto->ofproto_class->set_stp
620             ? ofproto->ofproto_class->set_stp(ofproto, s)
621             : EOPNOTSUPP);
622 }
623
624 /* Retrieves STP status of 'ofproto' and stores it in 's'.  If the
625  * 'enabled' member of 's' is false, then the other members are not
626  * meaningful.
627  *
628  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
629 int
630 ofproto_get_stp_status(struct ofproto *ofproto,
631                        struct ofproto_stp_status *s)
632 {
633     return (ofproto->ofproto_class->get_stp_status
634             ? ofproto->ofproto_class->get_stp_status(ofproto, s)
635             : EOPNOTSUPP);
636 }
637
638 /* Configures STP on 'ofp_port' of 'ofproto' using the settings defined
639  * in 's'.  The caller is responsible for assigning STP port numbers
640  * (using the 'port_num' member in the range of 1 through 255, inclusive)
641  * and ensuring there are no duplicates.  If the 's' is NULL, then STP
642  * is disabled on the port.
643  *
644  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.*/
645 int
646 ofproto_port_set_stp(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
647                      const struct ofproto_port_stp_settings *s)
648 {
649     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
650     if (!ofport) {
651         VLOG_WARN("%s: cannot configure STP on nonexistent port %"PRIu16,
652                   ofproto->name, ofp_port);
653         return ENODEV;
654     }
655
656     return (ofproto->ofproto_class->set_stp_port
657             ? ofproto->ofproto_class->set_stp_port(ofport, s)
658             : EOPNOTSUPP);
659 }
660
661 /* Retrieves STP port status of 'ofp_port' on 'ofproto' and stores it in
662  * 's'.  If the 'enabled' member in 's' is false, then the other members
663  * are not meaningful.
664  *
665  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.*/
666 int
667 ofproto_port_get_stp_status(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
668                             struct ofproto_port_stp_status *s)
669 {
670     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
671     if (!ofport) {
672         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot get STP status on nonexistent "
673                      "port %"PRIu16, ofproto->name, ofp_port);
674         return ENODEV;
675     }
676
677     return (ofproto->ofproto_class->get_stp_port_status
678             ? ofproto->ofproto_class->get_stp_port_status(ofport, s)
679             : EOPNOTSUPP);
680 }
681 \f
682 /* Queue DSCP configuration. */
683
684 /* Registers meta-data associated with the 'n_qdscp' Qualities of Service
685  * 'queues' attached to 'ofport'.  This data is not intended to be sufficient
686  * to implement QoS.  Instead, it is used to implement features which require
687  * knowledge of what queues exist on a port, and some basic information about
688  * them.
689  *
690  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
691 int
692 ofproto_port_set_queues(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
693                         const struct ofproto_port_queue *queues,
694                         size_t n_queues)
695 {
696     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
697
698     if (!ofport) {
699         VLOG_WARN("%s: cannot set queues on nonexistent port %"PRIu16,
700                   ofproto->name, ofp_port);
701         return ENODEV;
702     }
703
704     return (ofproto->ofproto_class->set_queues
705             ? ofproto->ofproto_class->set_queues(ofport, queues, n_queues)
706             : EOPNOTSUPP);
707 }
708 \f
709 /* Connectivity Fault Management configuration. */
710
711 /* Clears the CFM configuration from 'ofp_port' on 'ofproto'. */
712 void
713 ofproto_port_clear_cfm(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
714 {
715     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
716     if (ofport && ofproto->ofproto_class->set_cfm) {
717         ofproto->ofproto_class->set_cfm(ofport, NULL);
718     }
719 }
720
721 /* Configures connectivity fault management on 'ofp_port' in 'ofproto'.  Takes
722  * basic configuration from the configuration members in 'cfm', and the remote
723  * maintenance point ID from  remote_mpid.  Ignores the statistics members of
724  * 'cfm'.
725  *
726  * This function has no effect if 'ofproto' does not have a port 'ofp_port'. */
727 void
728 ofproto_port_set_cfm(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
729                      const struct cfm_settings *s)
730 {
731     struct ofport *ofport;
732     int error;
733
734     ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
735     if (!ofport) {
736         VLOG_WARN("%s: cannot configure CFM on nonexistent port %"PRIu16,
737                   ofproto->name, ofp_port);
738         return;
739     }
740
741     /* XXX: For configuration simplicity, we only support one remote_mpid
742      * outside of the CFM module.  It's not clear if this is the correct long
743      * term solution or not. */
744     error = (ofproto->ofproto_class->set_cfm
745              ? ofproto->ofproto_class->set_cfm(ofport, s)
746              : EOPNOTSUPP);
747     if (error) {
748         VLOG_WARN("%s: CFM configuration on port %"PRIu16" (%s) failed (%s)",
749                   ofproto->name, ofp_port, netdev_get_name(ofport->netdev),
750                   strerror(error));
751     }
752 }
753
754 /* Checks the status of LACP negotiation for 'ofp_port' within ofproto.
755  * Returns 1 if LACP partner information for 'ofp_port' is up-to-date,
756  * 0 if LACP partner information is not current (generally indicating a
757  * connectivity problem), or -1 if LACP is not enabled on 'ofp_port'. */
758 int
759 ofproto_port_is_lacp_current(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
760 {
761     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
762     return (ofport && ofproto->ofproto_class->port_is_lacp_current
763             ? ofproto->ofproto_class->port_is_lacp_current(ofport)
764             : -1);
765 }
766 \f
767 /* Bundles. */
768
769 /* Registers a "bundle" associated with client data pointer 'aux' in 'ofproto'.
770  * A bundle is the same concept as a Port in OVSDB, that is, it consists of one
771  * or more "slave" devices (Interfaces, in OVSDB) along with a VLAN
772  * configuration plus, if there is more than one slave, a bonding
773  * configuration.
774  *
775  * If 'aux' is already registered then this function updates its configuration
776  * to 's'.  Otherwise, this function registers a new bundle.
777  *
778  * Bundles only affect the NXAST_AUTOPATH action and output to the OFPP_NORMAL
779  * port. */
780 int
781 ofproto_bundle_register(struct ofproto *ofproto, void *aux,
782                         const struct ofproto_bundle_settings *s)
783 {
784     return (ofproto->ofproto_class->bundle_set
785             ? ofproto->ofproto_class->bundle_set(ofproto, aux, s)
786             : EOPNOTSUPP);
787 }
788
789 /* Unregisters the bundle registered on 'ofproto' with auxiliary data 'aux'.
790  * If no such bundle has been registered, this has no effect. */
791 int
792 ofproto_bundle_unregister(struct ofproto *ofproto, void *aux)
793 {
794     return ofproto_bundle_register(ofproto, aux, NULL);
795 }
796
797 \f
798 /* Registers a mirror associated with client data pointer 'aux' in 'ofproto'.
799  * If 'aux' is already registered then this function updates its configuration
800  * to 's'.  Otherwise, this function registers a new mirror. */
801 int
802 ofproto_mirror_register(struct ofproto *ofproto, void *aux,
803                         const struct ofproto_mirror_settings *s)
804 {
805     return (ofproto->ofproto_class->mirror_set
806             ? ofproto->ofproto_class->mirror_set(ofproto, aux, s)
807             : EOPNOTSUPP);
808 }
809
810 /* Unregisters the mirror registered on 'ofproto' with auxiliary data 'aux'.
811  * If no mirror has been registered, this has no effect. */
812 int
813 ofproto_mirror_unregister(struct ofproto *ofproto, void *aux)
814 {
815     return ofproto_mirror_register(ofproto, aux, NULL);
816 }
817
818 /* Retrieves statistics from mirror associated with client data pointer
819  * 'aux' in 'ofproto'.  Stores packet and byte counts in 'packets' and
820  * 'bytes', respectively.  If a particular counters is not supported,
821  * the appropriate argument is set to UINT64_MAX. */
822 int
823 ofproto_mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto, void *aux,
824                          uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
825 {
826     if (!ofproto->ofproto_class->mirror_get_stats) {
827         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
828         return EOPNOTSUPP;
829     }
830
831     return ofproto->ofproto_class->mirror_get_stats(ofproto, aux,
832                                                     packets, bytes);
833 }
834
835 /* Configures the VLANs whose bits are set to 1 in 'flood_vlans' as VLANs on
836  * which all packets are flooded, instead of using MAC learning.  If
837  * 'flood_vlans' is NULL, then MAC learning applies to all VLANs.
838  *
839  * Flood VLANs affect only the treatment of packets output to the OFPP_NORMAL
840  * port. */
841 int
842 ofproto_set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto, unsigned long *flood_vlans)
843 {
844     return (ofproto->ofproto_class->set_flood_vlans
845             ? ofproto->ofproto_class->set_flood_vlans(ofproto, flood_vlans)
846             : EOPNOTSUPP);
847 }
848
849 /* Returns true if 'aux' is a registered bundle that is currently in use as the
850  * output for a mirror. */
851 bool
852 ofproto_is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto, void *aux)
853 {
854     return (ofproto->ofproto_class->is_mirror_output_bundle
855             ? ofproto->ofproto_class->is_mirror_output_bundle(ofproto, aux)
856             : false);
857 }
858 \f
859 /* Configuration of OpenFlow tables. */
860
861 /* Returns the number of OpenFlow tables in 'ofproto'. */
862 int
863 ofproto_get_n_tables(const struct ofproto *ofproto)
864 {
865     return ofproto->n_tables;
866 }
867
868 /* Configures the OpenFlow table in 'ofproto' with id 'table_id' with the
869  * settings from 's'.  'table_id' must be in the range 0 through the number of
870  * OpenFlow tables in 'ofproto' minus 1, inclusive.
871  *
872  * For read-only tables, only the name may be configured. */
873 void
874 ofproto_configure_table(struct ofproto *ofproto, int table_id,
875                         const struct ofproto_table_settings *s)
876 {
877     struct oftable *table;
878
879     assert(table_id >= 0 && table_id < ofproto->n_tables);
880     table = &ofproto->tables[table_id];
881
882     oftable_set_name(table, s->name);
883
884     if (table->flags & OFTABLE_READONLY) {
885         return;
886     }
887
888     if (s->groups) {
889         oftable_enable_eviction(table, s->groups, s->n_groups);
890     } else {
891         oftable_disable_eviction(table);
892     }
893
894     table->max_flows = s->max_flows;
895     if (classifier_count(&table->cls) > table->max_flows
896         && table->eviction_fields) {
897         /* 'table' contains more flows than allowed.  We might not be able to
898          * evict them right away because of the asynchronous nature of flow
899          * table changes.  Schedule eviction for later. */
900         switch (ofproto->state) {
901         case S_OPENFLOW:
902             ofproto->state = S_EVICT;
903             break;
904         case S_EVICT:
905         case S_FLUSH:
906             /* We're already deleting flows, nothing more to do. */
907             break;
908         }
909     }
910 }
911 \f
912 bool
913 ofproto_has_snoops(const struct ofproto *ofproto)
914 {
915     return connmgr_has_snoops(ofproto->connmgr);
916 }
917
918 void
919 ofproto_get_snoops(const struct ofproto *ofproto, struct sset *snoops)
920 {
921     connmgr_get_snoops(ofproto->connmgr, snoops);
922 }
923
924 static void
925 ofproto_flush__(struct ofproto *ofproto)
926 {
927     struct ofopgroup *group;
928     struct oftable *table;
929
930     if (ofproto->ofproto_class->flush) {
931         ofproto->ofproto_class->flush(ofproto);
932     }
933
934     group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
935     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, ofproto) {
936         struct rule *rule, *next_rule;
937         struct cls_cursor cursor;
938
939         if (table->flags & OFTABLE_HIDDEN) {
940             continue;
941         }
942
943         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
944         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, cr, &cursor) {
945             if (!rule->pending) {
946                 ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_DELETE);
947                 oftable_remove_rule(rule);
948                 ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
949             }
950         }
951     }
952     ofopgroup_submit(group);
953 }
954
955 static void
956 ofproto_destroy__(struct ofproto *ofproto)
957 {
958     struct oftable *table;
959
960     assert(list_is_empty(&ofproto->pending));
961     assert(!ofproto->n_pending);
962
963     connmgr_destroy(ofproto->connmgr);
964
965     hmap_remove(&all_ofprotos, &ofproto->hmap_node);
966     free(ofproto->name);
967     free(ofproto->type);
968     free(ofproto->mfr_desc);
969     free(ofproto->hw_desc);
970     free(ofproto->sw_desc);
971     free(ofproto->serial_desc);
972     free(ofproto->dp_desc);
973     hmap_destroy(&ofproto->ports);
974     shash_destroy(&ofproto->port_by_name);
975
976     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, ofproto) {
977         oftable_destroy(table);
978     }
979     free(ofproto->tables);
980
981     hmap_destroy(&ofproto->deletions);
982
983     free(ofproto->vlan_bitmap);
984
985     ofproto->ofproto_class->dealloc(ofproto);
986 }
987
988 void
989 ofproto_destroy(struct ofproto *p)
990 {
991     struct ofport *ofport, *next_ofport;
992
993     if (!p) {
994         return;
995     }
996
997     ofproto_flush__(p);
998     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofport, next_ofport, hmap_node, &p->ports) {
999         ofport_destroy(ofport);
1000     }
1001
1002     p->ofproto_class->destruct(p);
1003     ofproto_destroy__(p);
1004 }
1005
1006 /* Destroys the datapath with the respective 'name' and 'type'.  With the Linux
1007  * kernel datapath, for example, this destroys the datapath in the kernel, and
1008  * with the netdev-based datapath, it tears down the data structures that
1009  * represent the datapath.
1010  *
1011  * The datapath should not be currently open as an ofproto. */
1012 int
1013 ofproto_delete(const char *name, const char *type)
1014 {
1015     const struct ofproto_class *class = ofproto_class_find__(type);
1016     return (!class ? EAFNOSUPPORT
1017             : !class->del ? EACCES
1018             : class->del(type, name));
1019 }
1020
1021 static void
1022 process_port_change(struct ofproto *ofproto, int error, char *devname)
1023 {
1024     if (error == ENOBUFS) {
1025         reinit_ports(ofproto);
1026     } else if (!error) {
1027         update_port(ofproto, devname);
1028         free(devname);
1029     }
1030 }
1031
1032 int
1033 ofproto_run(struct ofproto *p)
1034 {
1035     struct sset changed_netdevs;
1036     const char *changed_netdev;
1037     struct ofport *ofport;
1038     int error;
1039
1040     error = p->ofproto_class->run(p);
1041     if (error && error != EAGAIN) {
1042         VLOG_ERR_RL(&rl, "%s: run failed (%s)", p->name, strerror(error));
1043     }
1044
1045     if (p->ofproto_class->port_poll) {
1046         char *devname;
1047
1048         while ((error = p->ofproto_class->port_poll(p, &devname)) != EAGAIN) {
1049             process_port_change(p, error, devname);
1050         }
1051     }
1052
1053     /* Update OpenFlow port status for any port whose netdev has changed.
1054      *
1055      * Refreshing a given 'ofport' can cause an arbitrary ofport to be
1056      * destroyed, so it's not safe to update ports directly from the
1057      * HMAP_FOR_EACH loop, or even to use HMAP_FOR_EACH_SAFE.  Instead, we
1058      * need this two-phase approach. */
1059     sset_init(&changed_netdevs);
1060     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
1061         unsigned int change_seq = netdev_change_seq(ofport->netdev);
1062         if (ofport->change_seq != change_seq) {
1063             ofport->change_seq = change_seq;
1064             sset_add(&changed_netdevs, netdev_get_name(ofport->netdev));
1065         }
1066     }
1067     SSET_FOR_EACH (changed_netdev, &changed_netdevs) {
1068         update_port(p, changed_netdev);
1069     }
1070     sset_destroy(&changed_netdevs);
1071
1072     switch (p->state) {
1073     case S_OPENFLOW:
1074         connmgr_run(p->connmgr, handle_openflow);
1075         break;
1076
1077     case S_EVICT:
1078         connmgr_run(p->connmgr, NULL);
1079         ofproto_evict(p);
1080         if (list_is_empty(&p->pending) && hmap_is_empty(&p->deletions)) {
1081             p->state = S_OPENFLOW;
1082         }
1083         break;
1084
1085     case S_FLUSH:
1086         connmgr_run(p->connmgr, NULL);
1087         ofproto_flush__(p);
1088         if (list_is_empty(&p->pending) && hmap_is_empty(&p->deletions)) {
1089             connmgr_flushed(p->connmgr);
1090             p->state = S_OPENFLOW;
1091         }
1092         break;
1093
1094     default:
1095         NOT_REACHED();
1096     }
1097
1098     if (time_msec() >= p->next_op_report) {
1099         long long int ago = (time_msec() - p->first_op) / 1000;
1100         long long int interval = (p->last_op - p->first_op) / 1000;
1101         struct ds s;
1102
1103         ds_init(&s);
1104         ds_put_format(&s, "%d flow_mods ",
1105                       p->n_add + p->n_delete + p->n_modify);
1106         if (interval == ago) {
1107             ds_put_format(&s, "in the last %lld s", ago);
1108         } else if (interval) {
1109             ds_put_format(&s, "in the %lld s starting %lld s ago",
1110                           interval, ago);
1111         } else {
1112             ds_put_format(&s, "%lld s ago", ago);
1113         }
1114
1115         ds_put_cstr(&s, " (");
1116         if (p->n_add) {
1117             ds_put_format(&s, "%d adds, ", p->n_add);
1118         }
1119         if (p->n_delete) {
1120             ds_put_format(&s, "%d deletes, ", p->n_delete);
1121         }
1122         if (p->n_modify) {
1123             ds_put_format(&s, "%d modifications, ", p->n_modify);
1124         }
1125         s.length -= 2;
1126         ds_put_char(&s, ')');
1127
1128         VLOG_INFO("%s", ds_cstr(&s));
1129         ds_destroy(&s);
1130
1131         p->n_add = p->n_delete = p->n_modify = 0;
1132         p->next_op_report = LLONG_MAX;
1133     }
1134
1135     return error;
1136 }
1137
1138 /* Performs periodic activity required by 'ofproto' that needs to be done
1139  * with the least possible latency.
1140  *
1141  * It makes sense to call this function a couple of times per poll loop, to
1142  * provide a significant performance boost on some benchmarks with the
1143  * ofproto-dpif implementation. */
1144 int
1145 ofproto_run_fast(struct ofproto *p)
1146 {
1147     int error;
1148
1149     error = p->ofproto_class->run_fast ? p->ofproto_class->run_fast(p) : 0;
1150     if (error && error != EAGAIN) {
1151         VLOG_ERR_RL(&rl, "%s: fastpath run failed (%s)",
1152                     p->name, strerror(error));
1153     }
1154     return error;
1155 }
1156
1157 void
1158 ofproto_wait(struct ofproto *p)
1159 {
1160     struct ofport *ofport;
1161
1162     p->ofproto_class->wait(p);
1163     if (p->ofproto_class->port_poll_wait) {
1164         p->ofproto_class->port_poll_wait(p);
1165     }
1166
1167     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
1168         if (ofport->change_seq != netdev_change_seq(ofport->netdev)) {
1169             poll_immediate_wake();
1170         }
1171     }
1172
1173     switch (p->state) {
1174     case S_OPENFLOW:
1175         connmgr_wait(p->connmgr, true);
1176         break;
1177
1178     case S_EVICT:
1179     case S_FLUSH:
1180         connmgr_wait(p->connmgr, false);
1181         if (list_is_empty(&p->pending) && hmap_is_empty(&p->deletions)) {
1182             poll_immediate_wake();
1183         }
1184         break;
1185     }
1186 }
1187
1188 bool
1189 ofproto_is_alive(const struct ofproto *p)
1190 {
1191     return connmgr_has_controllers(p->connmgr);
1192 }
1193
1194 /* Adds some memory usage statistics for 'ofproto' into 'usage', for use with
1195  * memory_report(). */
1196 void
1197 ofproto_get_memory_usage(const struct ofproto *ofproto, struct simap *usage)
1198 {
1199     const struct oftable *table;
1200     unsigned int n_rules;
1201
1202     simap_increase(usage, "ports", hmap_count(&ofproto->ports));
1203     simap_increase(usage, "ops",
1204                    ofproto->n_pending + hmap_count(&ofproto->deletions));
1205
1206     n_rules = 0;
1207     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, ofproto) {
1208         n_rules += classifier_count(&table->cls);
1209     }
1210     simap_increase(usage, "rules", n_rules);
1211
1212     if (ofproto->ofproto_class->get_memory_usage) {
1213         ofproto->ofproto_class->get_memory_usage(ofproto, usage);
1214     }
1215
1216     connmgr_get_memory_usage(ofproto->connmgr, usage);
1217 }
1218
1219 void
1220 ofproto_get_ofproto_controller_info(const struct ofproto *ofproto,
1221                                     struct shash *info)
1222 {
1223     connmgr_get_controller_info(ofproto->connmgr, info);
1224 }
1225
1226 void
1227 ofproto_free_ofproto_controller_info(struct shash *info)
1228 {
1229     connmgr_free_controller_info(info);
1230 }
1231
1232 /* Makes a deep copy of 'old' into 'port'. */
1233 void
1234 ofproto_port_clone(struct ofproto_port *port, const struct ofproto_port *old)
1235 {
1236     port->name = xstrdup(old->name);
1237     port->type = xstrdup(old->type);
1238     port->ofp_port = old->ofp_port;
1239 }
1240
1241 /* Frees memory allocated to members of 'ofproto_port'.
1242  *
1243  * Do not call this function on an ofproto_port obtained from
1244  * ofproto_port_dump_next(): that function retains ownership of the data in the
1245  * ofproto_port. */
1246 void
1247 ofproto_port_destroy(struct ofproto_port *ofproto_port)
1248 {
1249     free(ofproto_port->name);
1250     free(ofproto_port->type);
1251 }
1252
1253 /* Initializes 'dump' to begin dumping the ports in an ofproto.
1254  *
1255  * This function provides no status indication.  An error status for the entire
1256  * dump operation is provided when it is completed by calling
1257  * ofproto_port_dump_done().
1258  */
1259 void
1260 ofproto_port_dump_start(struct ofproto_port_dump *dump,
1261                         const struct ofproto *ofproto)
1262 {
1263     dump->ofproto = ofproto;
1264     dump->error = ofproto->ofproto_class->port_dump_start(ofproto,
1265                                                           &dump->state);
1266 }
1267
1268 /* Attempts to retrieve another port from 'dump', which must have been created
1269  * with ofproto_port_dump_start().  On success, stores a new ofproto_port into
1270  * 'port' and returns true.  On failure, returns false.
1271  *
1272  * Failure might indicate an actual error or merely that the last port has been
1273  * dumped.  An error status for the entire dump operation is provided when it
1274  * is completed by calling ofproto_port_dump_done().
1275  *
1276  * The ofproto owns the data stored in 'port'.  It will remain valid until at
1277  * least the next time 'dump' is passed to ofproto_port_dump_next() or
1278  * ofproto_port_dump_done(). */
1279 bool
1280 ofproto_port_dump_next(struct ofproto_port_dump *dump,
1281                        struct ofproto_port *port)
1282 {
1283     const struct ofproto *ofproto = dump->ofproto;
1284
1285     if (dump->error) {
1286         return false;
1287     }
1288
1289     dump->error = ofproto->ofproto_class->port_dump_next(ofproto, dump->state,
1290                                                          port);
1291     if (dump->error) {
1292         ofproto->ofproto_class->port_dump_done(ofproto, dump->state);
1293         return false;
1294     }
1295     return true;
1296 }
1297
1298 /* Completes port table dump operation 'dump', which must have been created
1299  * with ofproto_port_dump_start().  Returns 0 if the dump operation was
1300  * error-free, otherwise a positive errno value describing the problem. */
1301 int
1302 ofproto_port_dump_done(struct ofproto_port_dump *dump)
1303 {
1304     const struct ofproto *ofproto = dump->ofproto;
1305     if (!dump->error) {
1306         dump->error = ofproto->ofproto_class->port_dump_done(ofproto,
1307                                                              dump->state);
1308     }
1309     return dump->error == EOF ? 0 : dump->error;
1310 }
1311
1312 /* Attempts to add 'netdev' as a port on 'ofproto'.  If successful, returns 0
1313  * and sets '*ofp_portp' to the new port's OpenFlow port number (if 'ofp_portp'
1314  * is non-null).  On failure, returns a positive errno value and sets
1315  * '*ofp_portp' to OFPP_NONE (if 'ofp_portp' is non-null). */
1316 int
1317 ofproto_port_add(struct ofproto *ofproto, struct netdev *netdev,
1318                  uint16_t *ofp_portp)
1319 {
1320     uint16_t ofp_port;
1321     int error;
1322
1323     error = ofproto->ofproto_class->port_add(ofproto, netdev, &ofp_port);
1324     if (!error) {
1325         update_port(ofproto, netdev_get_name(netdev));
1326     }
1327     if (ofp_portp) {
1328         *ofp_portp = error ? OFPP_NONE : ofp_port;
1329     }
1330     return error;
1331 }
1332
1333 /* Looks up a port named 'devname' in 'ofproto'.  On success, returns 0 and
1334  * initializes '*port' appropriately; on failure, returns a positive errno
1335  * value.
1336  *
1337  * The caller owns the data in 'ofproto_port' and must free it with
1338  * ofproto_port_destroy() when it is no longer needed. */
1339 int
1340 ofproto_port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto, const char *devname,
1341                            struct ofproto_port *port)
1342 {
1343     int error;
1344
1345     error = ofproto->ofproto_class->port_query_by_name(ofproto, devname, port);
1346     if (error) {
1347         memset(port, 0, sizeof *port);
1348     }
1349     return error;
1350 }
1351
1352 /* Deletes port number 'ofp_port' from the datapath for 'ofproto'.
1353  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno. */
1354 int
1355 ofproto_port_del(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
1356 {
1357     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
1358     const char *name = ofport ? netdev_get_name(ofport->netdev) : "<unknown>";
1359     int error;
1360
1361     error = ofproto->ofproto_class->port_del(ofproto, ofp_port);
1362     if (!error && ofport) {
1363         /* 'name' is the netdev's name and update_port() is going to close the
1364          * netdev.  Just in case update_port() refers to 'name' after it
1365          * destroys 'ofport', make a copy of it around the update_port()
1366          * call. */
1367         char *devname = xstrdup(name);
1368         update_port(ofproto, devname);
1369         free(devname);
1370     }
1371     return error;
1372 }
1373
1374 /* Adds a flow to OpenFlow flow table 0 in 'p' that matches 'cls_rule' and
1375  * performs the 'n_actions' actions in 'actions'.  The new flow will not
1376  * timeout.
1377  *
1378  * If cls_rule->priority is in the range of priorities supported by OpenFlow
1379  * (0...65535, inclusive) then the flow will be visible to OpenFlow
1380  * controllers; otherwise, it will be hidden.
1381  *
1382  * The caller retains ownership of 'cls_rule' and 'ofpacts'.
1383  *
1384  * This is a helper function for in-band control and fail-open. */
1385 void
1386 ofproto_add_flow(struct ofproto *ofproto, const struct cls_rule *cls_rule,
1387                  const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
1388 {
1389     const struct rule *rule;
1390
1391     rule = rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(
1392                                     &ofproto->tables[0].cls, cls_rule));
1393     if (!rule || !ofpacts_equal(rule->ofpacts, rule->ofpacts_len,
1394                                 ofpacts, ofpacts_len)) {
1395         struct ofputil_flow_mod fm;
1396
1397         memset(&fm, 0, sizeof fm);
1398         fm.cr = *cls_rule;
1399         fm.buffer_id = UINT32_MAX;
1400         fm.ofpacts = xmemdup(ofpacts, ofpacts_len);
1401         fm.ofpacts_len = ofpacts_len;
1402         add_flow(ofproto, NULL, &fm, NULL);
1403         free(fm.ofpacts);
1404     }
1405 }
1406
1407 /* Executes the flow modification specified in 'fm'.  Returns 0 on success, an
1408  * OFPERR_* OpenFlow error code on failure, or OFPROTO_POSTPONE if the
1409  * operation cannot be initiated now but may be retried later.
1410  *
1411  * This is a helper function for in-band control and fail-open. */
1412 int
1413 ofproto_flow_mod(struct ofproto *ofproto, const struct ofputil_flow_mod *fm)
1414 {
1415     return handle_flow_mod__(ofproto, NULL, fm, NULL);
1416 }
1417
1418 /* Searches for a rule with matching criteria exactly equal to 'target' in
1419  * ofproto's table 0 and, if it finds one, deletes it.
1420  *
1421  * This is a helper function for in-band control and fail-open. */
1422 bool
1423 ofproto_delete_flow(struct ofproto *ofproto, const struct cls_rule *target)
1424 {
1425     struct rule *rule;
1426
1427     rule = rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(
1428                                   &ofproto->tables[0].cls, target));
1429     if (!rule) {
1430         /* No such rule -> success. */
1431         return true;
1432     } else if (rule->pending) {
1433         /* An operation on the rule is already pending -> failure.
1434          * Caller must retry later if it's important. */
1435         return false;
1436     } else {
1437         /* Initiate deletion -> success. */
1438         struct ofopgroup *group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
1439         ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_DELETE);
1440         oftable_remove_rule(rule);
1441         ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
1442         ofopgroup_submit(group);
1443         return true;
1444     }
1445
1446 }
1447
1448 /* Starts the process of deleting all of the flows from all of ofproto's flow
1449  * tables and then reintroducing the flows required by in-band control and
1450  * fail-open.  The process will complete in a later call to ofproto_run(). */
1451 void
1452 ofproto_flush_flows(struct ofproto *ofproto)
1453 {
1454     COVERAGE_INC(ofproto_flush);
1455     ofproto->state = S_FLUSH;
1456 }
1457 \f
1458 static void
1459 reinit_ports(struct ofproto *p)
1460 {
1461     struct ofproto_port_dump dump;
1462     struct sset devnames;
1463     struct ofport *ofport;
1464     struct ofproto_port ofproto_port;
1465     const char *devname;
1466
1467     COVERAGE_INC(ofproto_reinit_ports);
1468
1469     sset_init(&devnames);
1470     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
1471         sset_add(&devnames, netdev_get_name(ofport->netdev));
1472     }
1473     OFPROTO_PORT_FOR_EACH (&ofproto_port, &dump, p) {
1474         sset_add(&devnames, ofproto_port.name);
1475     }
1476
1477     SSET_FOR_EACH (devname, &devnames) {
1478         update_port(p, devname);
1479     }
1480     sset_destroy(&devnames);
1481 }
1482
1483 /* Opens and returns a netdev for 'ofproto_port', or a null pointer if the
1484  * netdev cannot be opened.  On success, also fills in 'opp'.  */
1485 static struct netdev *
1486 ofport_open(const struct ofproto_port *ofproto_port,
1487             struct ofputil_phy_port *pp)
1488 {
1489     enum netdev_flags flags;
1490     struct netdev *netdev;
1491     int error;
1492
1493     error = netdev_open(ofproto_port->name, ofproto_port->type, &netdev);
1494     if (error) {
1495         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring port %s (%"PRIu16") because netdev %s "
1496                      "cannot be opened (%s)",
1497                      ofproto_port->name, ofproto_port->ofp_port,
1498                      ofproto_port->name, strerror(error));
1499         return NULL;
1500     }
1501
1502     pp->port_no = ofproto_port->ofp_port;
1503     netdev_get_etheraddr(netdev, pp->hw_addr);
1504     ovs_strlcpy(pp->name, ofproto_port->name, sizeof pp->name);
1505     netdev_get_flags(netdev, &flags);
1506     pp->config = flags & NETDEV_UP ? 0 : OFPUTIL_PC_PORT_DOWN;
1507     pp->state = netdev_get_carrier(netdev) ? 0 : OFPUTIL_PS_LINK_DOWN;
1508     netdev_get_features(netdev, &pp->curr, &pp->advertised,
1509                         &pp->supported, &pp->peer);
1510     pp->curr_speed = netdev_features_to_bps(pp->curr);
1511     pp->max_speed = netdev_features_to_bps(pp->supported);
1512
1513     return netdev;
1514 }
1515
1516 /* Returns true if most fields of 'a' and 'b' are equal.  Differences in name,
1517  * port number, and 'config' bits other than OFPUTIL_PS_LINK_DOWN are
1518  * disregarded. */
1519 static bool
1520 ofport_equal(const struct ofputil_phy_port *a,
1521              const struct ofputil_phy_port *b)
1522 {
1523     return (eth_addr_equals(a->hw_addr, b->hw_addr)
1524             && a->state == b->state
1525             && !((a->config ^ b->config) & OFPUTIL_PC_PORT_DOWN)
1526             && a->curr == b->curr
1527             && a->advertised == b->advertised
1528             && a->supported == b->supported
1529             && a->peer == b->peer
1530             && a->curr_speed == b->curr_speed
1531             && a->max_speed == b->max_speed);
1532 }
1533
1534 /* Adds an ofport to 'p' initialized based on the given 'netdev' and 'opp'.
1535  * The caller must ensure that 'p' does not have a conflicting ofport (that is,
1536  * one with the same name or port number). */
1537 static void
1538 ofport_install(struct ofproto *p,
1539                struct netdev *netdev, const struct ofputil_phy_port *pp)
1540 {
1541     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
1542     struct ofport *ofport;
1543     int error;
1544
1545     /* Create ofport. */
1546     ofport = p->ofproto_class->port_alloc();
1547     if (!ofport) {
1548         error = ENOMEM;
1549         goto error;
1550     }
1551     ofport->ofproto = p;
1552     ofport->netdev = netdev;
1553     ofport->change_seq = netdev_change_seq(netdev);
1554     ofport->pp = *pp;
1555     ofport->ofp_port = pp->port_no;
1556
1557     /* Add port to 'p'. */
1558     hmap_insert(&p->ports, &ofport->hmap_node, hash_int(ofport->ofp_port, 0));
1559     shash_add(&p->port_by_name, netdev_name, ofport);
1560
1561     update_mtu(p, ofport);
1562
1563     /* Let the ofproto_class initialize its private data. */
1564     error = p->ofproto_class->port_construct(ofport);
1565     if (error) {
1566         goto error;
1567     }
1568     connmgr_send_port_status(p->connmgr, pp, OFPPR_ADD);
1569     return;
1570
1571 error:
1572     VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: could not add port %s (%s)",
1573                  p->name, netdev_name, strerror(error));
1574     if (ofport) {
1575         ofport_destroy__(ofport);
1576     } else {
1577         netdev_close(netdev);
1578     }
1579 }
1580
1581 /* Removes 'ofport' from 'p' and destroys it. */
1582 static void
1583 ofport_remove(struct ofport *ofport)
1584 {
1585     connmgr_send_port_status(ofport->ofproto->connmgr, &ofport->pp,
1586                              OFPPR_DELETE);
1587     ofport_destroy(ofport);
1588 }
1589
1590 /* If 'ofproto' contains an ofport named 'name', removes it from 'ofproto' and
1591  * destroys it. */
1592 static void
1593 ofport_remove_with_name(struct ofproto *ofproto, const char *name)
1594 {
1595     struct ofport *port = shash_find_data(&ofproto->port_by_name, name);
1596     if (port) {
1597         ofport_remove(port);
1598     }
1599 }
1600
1601 /* Updates 'port' with new 'pp' description.
1602  *
1603  * Does not handle a name or port number change.  The caller must implement
1604  * such a change as a delete followed by an add.  */
1605 static void
1606 ofport_modified(struct ofport *port, struct ofputil_phy_port *pp)
1607 {
1608     memcpy(port->pp.hw_addr, pp->hw_addr, ETH_ADDR_LEN);
1609     port->pp.config = ((port->pp.config & ~OFPUTIL_PC_PORT_DOWN)
1610                         | (pp->config & OFPUTIL_PC_PORT_DOWN));
1611     port->pp.state = pp->state;
1612     port->pp.curr = pp->curr;
1613     port->pp.advertised = pp->advertised;
1614     port->pp.supported = pp->supported;
1615     port->pp.peer = pp->peer;
1616     port->pp.curr_speed = pp->curr_speed;
1617     port->pp.max_speed = pp->max_speed;
1618
1619     connmgr_send_port_status(port->ofproto->connmgr, &port->pp, OFPPR_MODIFY);
1620 }
1621
1622 /* Update OpenFlow 'state' in 'port' and notify controller. */
1623 void
1624 ofproto_port_set_state(struct ofport *port, enum ofputil_port_state state)
1625 {
1626     if (port->pp.state != state) {
1627         port->pp.state = state;
1628         connmgr_send_port_status(port->ofproto->connmgr, &port->pp,
1629                                  OFPPR_MODIFY);
1630     }
1631 }
1632
1633 void
1634 ofproto_port_unregister(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
1635 {
1636     struct ofport *port = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
1637     if (port) {
1638         if (port->ofproto->ofproto_class->set_realdev) {
1639             port->ofproto->ofproto_class->set_realdev(port, 0, 0);
1640         }
1641         if (port->ofproto->ofproto_class->set_stp_port) {
1642             port->ofproto->ofproto_class->set_stp_port(port, NULL);
1643         }
1644         if (port->ofproto->ofproto_class->set_cfm) {
1645             port->ofproto->ofproto_class->set_cfm(port, NULL);
1646         }
1647         if (port->ofproto->ofproto_class->bundle_remove) {
1648             port->ofproto->ofproto_class->bundle_remove(port);
1649         }
1650     }
1651 }
1652
1653 static void
1654 ofport_destroy__(struct ofport *port)
1655 {
1656     struct ofproto *ofproto = port->ofproto;
1657     const char *name = netdev_get_name(port->netdev);
1658
1659     hmap_remove(&ofproto->ports, &port->hmap_node);
1660     shash_delete(&ofproto->port_by_name,
1661                  shash_find(&ofproto->port_by_name, name));
1662
1663     netdev_close(port->netdev);
1664     ofproto->ofproto_class->port_dealloc(port);
1665 }
1666
1667 static void
1668 ofport_destroy(struct ofport *port)
1669 {
1670     if (port) {
1671         port->ofproto->ofproto_class->port_destruct(port);
1672         ofport_destroy__(port);
1673      }
1674 }
1675
1676 struct ofport *
1677 ofproto_get_port(const struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
1678 {
1679     struct ofport *port;
1680
1681     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, hmap_node,
1682                              hash_int(ofp_port, 0), &ofproto->ports) {
1683         if (port->ofp_port == ofp_port) {
1684             return port;
1685         }
1686     }
1687     return NULL;
1688 }
1689
1690 int
1691 ofproto_port_get_stats(const struct ofport *port, struct netdev_stats *stats)
1692 {
1693     struct ofproto *ofproto = port->ofproto;
1694     int error;
1695
1696     if (ofproto->ofproto_class->port_get_stats) {
1697         error = ofproto->ofproto_class->port_get_stats(port, stats);
1698     } else {
1699         error = EOPNOTSUPP;
1700     }
1701
1702     return error;
1703 }
1704
1705 static void
1706 update_port(struct ofproto *ofproto, const char *name)
1707 {
1708     struct ofproto_port ofproto_port;
1709     struct ofputil_phy_port pp;
1710     struct netdev *netdev;
1711     struct ofport *port;
1712
1713     COVERAGE_INC(ofproto_update_port);
1714
1715     /* Fetch 'name''s location and properties from the datapath. */
1716     netdev = (!ofproto_port_query_by_name(ofproto, name, &ofproto_port)
1717               ? ofport_open(&ofproto_port, &pp)
1718               : NULL);
1719     if (netdev) {
1720         port = ofproto_get_port(ofproto, ofproto_port.ofp_port);
1721         if (port && !strcmp(netdev_get_name(port->netdev), name)) {
1722             struct netdev *old_netdev = port->netdev;
1723
1724             /* 'name' hasn't changed location.  Any properties changed? */
1725             if (!ofport_equal(&port->pp, &pp)) {
1726                 ofport_modified(port, &pp);
1727             }
1728
1729             update_mtu(ofproto, port);
1730
1731             /* Install the newly opened netdev in case it has changed.
1732              * Don't close the old netdev yet in case port_modified has to
1733              * remove a retained reference to it.*/
1734             port->netdev = netdev;
1735             port->change_seq = netdev_change_seq(netdev);
1736
1737             if (port->ofproto->ofproto_class->port_modified) {
1738                 port->ofproto->ofproto_class->port_modified(port);
1739             }
1740
1741             netdev_close(old_netdev);
1742         } else {
1743             /* If 'port' is nonnull then its name differs from 'name' and thus
1744              * we should delete it.  If we think there's a port named 'name'
1745              * then its port number must be wrong now so delete it too. */
1746             if (port) {
1747                 ofport_remove(port);
1748             }
1749             ofport_remove_with_name(ofproto, name);
1750             ofport_install(ofproto, netdev, &pp);
1751         }
1752     } else {
1753         /* Any port named 'name' is gone now. */
1754         ofport_remove_with_name(ofproto, name);
1755     }
1756     ofproto_port_destroy(&ofproto_port);
1757 }
1758
1759 static int
1760 init_ports(struct ofproto *p)
1761 {
1762     struct ofproto_port_dump dump;
1763     struct ofproto_port ofproto_port;
1764
1765     OFPROTO_PORT_FOR_EACH (&ofproto_port, &dump, p) {
1766         uint16_t ofp_port = ofproto_port.ofp_port;
1767         if (ofproto_get_port(p, ofp_port)) {
1768             VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring duplicate port %"PRIu16" in datapath",
1769                          ofp_port);
1770         } else if (shash_find(&p->port_by_name, ofproto_port.name)) {
1771             VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring duplicate device %s in datapath",
1772                          ofproto_port.name);
1773         } else {
1774             struct ofputil_phy_port pp;
1775             struct netdev *netdev;
1776
1777             netdev = ofport_open(&ofproto_port, &pp);
1778             if (netdev) {
1779                 ofport_install(p, netdev, &pp);
1780             }
1781         }
1782     }
1783
1784     return 0;
1785 }
1786
1787 /* Find the minimum MTU of all non-datapath devices attached to 'p'.
1788  * Returns ETH_PAYLOAD_MAX or the minimum of the ports. */
1789 static int
1790 find_min_mtu(struct ofproto *p)
1791 {
1792     struct ofport *ofport;
1793     int mtu = 0;
1794
1795     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
1796         struct netdev *netdev = ofport->netdev;
1797         int dev_mtu;
1798
1799         /* Skip any internal ports, since that's what we're trying to
1800          * set. */
1801         if (!strcmp(netdev_get_type(netdev), "internal")) {
1802             continue;
1803         }
1804
1805         if (netdev_get_mtu(netdev, &dev_mtu)) {
1806             continue;
1807         }
1808         if (!mtu || dev_mtu < mtu) {
1809             mtu = dev_mtu;
1810         }
1811     }
1812
1813     return mtu ? mtu: ETH_PAYLOAD_MAX;
1814 }
1815
1816 /* Update MTU of all datapath devices on 'p' to the minimum of the
1817  * non-datapath ports in event of 'port' added or changed. */
1818 static void
1819 update_mtu(struct ofproto *p, struct ofport *port)
1820 {
1821     struct ofport *ofport;
1822     struct netdev *netdev = port->netdev;
1823     int dev_mtu, old_min;
1824
1825     if (netdev_get_mtu(netdev, &dev_mtu)) {
1826         port->mtu = 0;
1827         return;
1828     }
1829     if (!strcmp(netdev_get_type(port->netdev), "internal")) {
1830         if (dev_mtu > p->min_mtu) {
1831            if (!netdev_set_mtu(port->netdev, p->min_mtu)) {
1832                dev_mtu = p->min_mtu;
1833            }
1834         }
1835         port->mtu = dev_mtu;
1836         return;
1837     }
1838
1839     /* For non-internal port find new min mtu. */
1840     old_min = p->min_mtu;
1841     port->mtu = dev_mtu;
1842     p->min_mtu = find_min_mtu(p);
1843     if (p->min_mtu == old_min) {
1844         return;
1845     }
1846
1847     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
1848         struct netdev *netdev = ofport->netdev;
1849
1850         if (!strcmp(netdev_get_type(netdev), "internal")) {
1851             if (!netdev_set_mtu(netdev, p->min_mtu)) {
1852                 ofport->mtu = p->min_mtu;
1853             }
1854         }
1855     }
1856 }
1857 \f
1858 static void
1859 ofproto_rule_destroy__(struct rule *rule)
1860 {
1861     if (rule) {
1862         free(rule->ofpacts);
1863         rule->ofproto->ofproto_class->rule_dealloc(rule);
1864     }
1865 }
1866
1867 /* This function allows an ofproto implementation to destroy any rules that
1868  * remain when its ->destruct() function is called.  The caller must have
1869  * already uninitialized any derived members of 'rule' (step 5 described in the
1870  * large comment in ofproto/ofproto-provider.h titled "Life Cycle").
1871  * This function implements steps 6 and 7.
1872  *
1873  * This function should only be called from an ofproto implementation's
1874  * ->destruct() function.  It is not suitable elsewhere. */
1875 void
1876 ofproto_rule_destroy(struct rule *rule)
1877 {
1878     assert(!rule->pending);
1879     oftable_remove_rule(rule);
1880     ofproto_rule_destroy__(rule);
1881 }
1882
1883 /* Returns true if 'rule' has an OpenFlow OFPAT_OUTPUT or OFPAT_ENQUEUE action
1884  * that outputs to 'port' (output to OFPP_FLOOD and OFPP_ALL doesn't count). */
1885 static bool
1886 rule_has_out_port(const struct rule *rule, uint16_t port)
1887 {
1888     return (port == OFPP_NONE
1889             || ofpacts_output_to_port(rule->ofpacts, rule->ofpacts_len, port));
1890 }
1891
1892 /* Executes the actions indicated by 'rule' on 'packet' and credits 'rule''s
1893  * statistics appropriately.  'packet' must have at least sizeof(struct
1894  * ofp_packet_in) bytes of headroom.
1895  *
1896  * 'packet' doesn't necessarily have to match 'rule'.  'rule' will be credited
1897  * with statistics for 'packet' either way.
1898  *
1899  * Takes ownership of 'packet'. */
1900 static int
1901 rule_execute(struct rule *rule, uint16_t in_port, struct ofpbuf *packet)
1902 {
1903     struct flow flow;
1904
1905     assert(ofpbuf_headroom(packet) >= sizeof(struct ofp_packet_in));
1906
1907     flow_extract(packet, 0, 0, in_port, &flow);
1908     return rule->ofproto->ofproto_class->rule_execute(rule, &flow, packet);
1909 }
1910
1911 /* Returns true if 'rule' should be hidden from the controller.
1912  *
1913  * Rules with priority higher than UINT16_MAX are set up by ofproto itself
1914  * (e.g. by in-band control) and are intentionally hidden from the
1915  * controller. */
1916 static bool
1917 rule_is_hidden(const struct rule *rule)
1918 {
1919     return rule->cr.priority > UINT16_MAX;
1920 }
1921
1922 static enum oftable_flags
1923 rule_get_flags(const struct rule *rule)
1924 {
1925     return rule->ofproto->tables[rule->table_id].flags;
1926 }
1927
1928 static bool
1929 rule_is_modifiable(const struct rule *rule)
1930 {
1931     return !(rule_get_flags(rule) & OFTABLE_READONLY);
1932 }
1933 \f
1934 static enum ofperr
1935 handle_echo_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
1936 {
1937     ofconn_send_reply(ofconn, make_echo_reply(oh));
1938     return 0;
1939 }
1940
1941 static enum ofperr
1942 handle_features_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
1943 {
1944     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
1945     struct ofputil_switch_features features;
1946     struct ofport *port;
1947     bool arp_match_ip;
1948     struct ofpbuf *b;
1949
1950     ofproto->ofproto_class->get_features(ofproto, &arp_match_ip,
1951                                          &features.actions);
1952     assert(features.actions & OFPUTIL_A_OUTPUT); /* sanity check */
1953
1954     features.datapath_id = ofproto->datapath_id;
1955     features.n_buffers = pktbuf_capacity();
1956     features.n_tables = ofproto->n_tables;
1957     features.capabilities = (OFPUTIL_C_FLOW_STATS | OFPUTIL_C_TABLE_STATS |
1958                              OFPUTIL_C_PORT_STATS | OFPUTIL_C_QUEUE_STATS);
1959     if (arp_match_ip) {
1960         features.capabilities |= OFPUTIL_C_ARP_MATCH_IP;
1961     }
1962
1963     b = ofputil_encode_switch_features(&features, ofconn_get_protocol(ofconn),
1964                                        oh->xid);
1965     HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &ofproto->ports) {
1966         ofputil_put_switch_features_port(&port->pp, b);
1967     }
1968
1969     ofconn_send_reply(ofconn, b);
1970     return 0;
1971 }
1972
1973 static enum ofperr
1974 handle_get_config_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
1975 {
1976     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
1977     struct ofp_switch_config *osc;
1978     enum ofp_config_flags flags;
1979     struct ofpbuf *buf;
1980
1981     /* Send reply. */
1982     osc = make_openflow_xid(sizeof *osc, OFPT_GET_CONFIG_REPLY, oh->xid, &buf);
1983     flags = ofproto->frag_handling;
1984     if (ofconn_get_invalid_ttl_to_controller(ofconn)) {
1985         flags |= OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER;
1986     }
1987     osc->flags = htons(flags);
1988     osc->miss_send_len = htons(ofconn_get_miss_send_len(ofconn));
1989     ofconn_send_reply(ofconn, buf);
1990
1991     return 0;
1992 }
1993
1994 static enum ofperr
1995 handle_set_config(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_switch_config *osc)
1996 {
1997     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
1998     uint16_t flags = ntohs(osc->flags);
1999
2000     if (ofconn_get_type(ofconn) != OFCONN_PRIMARY
2001         || ofconn_get_role(ofconn) != NX_ROLE_SLAVE) {
2002         enum ofp_config_flags cur = ofproto->frag_handling;
2003         enum ofp_config_flags next = flags & OFPC_FRAG_MASK;
2004
2005         assert((cur & OFPC_FRAG_MASK) == cur);
2006         if (cur != next) {
2007             if (ofproto->ofproto_class->set_frag_handling(ofproto, next)) {
2008                 ofproto->frag_handling = next;
2009             } else {
2010                 VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: unsupported fragment handling mode %s",
2011                              ofproto->name,
2012                              ofputil_frag_handling_to_string(next));
2013             }
2014         }
2015     }
2016     ofconn_set_invalid_ttl_to_controller(ofconn,
2017              (flags & OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER));
2018
2019     ofconn_set_miss_send_len(ofconn, ntohs(osc->miss_send_len));
2020
2021     return 0;
2022 }
2023
2024 /* Checks whether 'ofconn' is a slave controller.  If so, returns an OpenFlow
2025  * error message code for the caller to propagate upward.  Otherwise, returns
2026  * 0.
2027  *
2028  * The log message mentions 'msg_type'. */
2029 static enum ofperr
2030 reject_slave_controller(struct ofconn *ofconn)
2031 {
2032     if (ofconn_get_type(ofconn) == OFCONN_PRIMARY
2033         && ofconn_get_role(ofconn) == NX_ROLE_SLAVE) {
2034         return OFPERR_OFPBRC_EPERM;
2035     } else {
2036         return 0;
2037     }
2038 }
2039
2040 static enum ofperr
2041 handle_packet_out(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_packet_out *opo)
2042 {
2043     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2044     struct ofputil_packet_out po;
2045     struct ofpbuf *payload;
2046     uint64_t ofpacts_stub[1024 / 8];
2047     struct ofpbuf ofpacts;
2048     struct flow flow;
2049     enum ofperr error;
2050
2051     COVERAGE_INC(ofproto_packet_out);
2052
2053     error = reject_slave_controller(ofconn);
2054     if (error) {
2055         goto exit;
2056     }
2057
2058     /* Decode message. */
2059     ofpbuf_use_stub(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
2060     error = ofputil_decode_packet_out(&po, opo, &ofpacts);
2061     if (error) {
2062         goto exit_free_ofpacts;
2063     }
2064
2065     /* Get payload. */
2066     if (po.buffer_id != UINT32_MAX) {
2067         error = ofconn_pktbuf_retrieve(ofconn, po.buffer_id, &payload, NULL);
2068         if (error || !payload) {
2069             goto exit_free_ofpacts;
2070         }
2071     } else {
2072         payload = xmalloc(sizeof *payload);
2073         ofpbuf_use_const(payload, po.packet, po.packet_len);
2074     }
2075
2076     /* Send out packet. */
2077     flow_extract(payload, 0, 0, po.in_port, &flow);
2078     error = p->ofproto_class->packet_out(p, payload, &flow,
2079                                          po.ofpacts, po.ofpacts_len);
2080     ofpbuf_delete(payload);
2081
2082 exit_free_ofpacts:
2083     ofpbuf_uninit(&ofpacts);
2084 exit:
2085     return error;
2086 }
2087
2088 static void
2089 update_port_config(struct ofport *port,
2090                    enum ofputil_port_config config,
2091                    enum ofputil_port_config mask)
2092 {
2093     enum ofputil_port_config old_config = port->pp.config;
2094     enum ofputil_port_config toggle;
2095
2096     toggle = (config ^ port->pp.config) & mask;
2097     if (toggle & OFPUTIL_PC_PORT_DOWN) {
2098         if (config & OFPUTIL_PC_PORT_DOWN) {
2099             netdev_turn_flags_off(port->netdev, NETDEV_UP, true);
2100         } else {
2101             netdev_turn_flags_on(port->netdev, NETDEV_UP, true);
2102         }
2103         toggle &= ~OFPUTIL_PC_PORT_DOWN;
2104     }
2105
2106     port->pp.config ^= toggle;
2107     if (port->pp.config != old_config) {
2108         port->ofproto->ofproto_class->port_reconfigured(port, old_config);
2109     }
2110 }
2111
2112 static enum ofperr
2113 handle_port_mod(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
2114 {
2115     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2116     struct ofputil_port_mod pm;
2117     struct ofport *port;
2118     enum ofperr error;
2119
2120     error = reject_slave_controller(ofconn);
2121     if (error) {
2122         return error;
2123     }
2124
2125     error = ofputil_decode_port_mod(oh, &pm);
2126     if (error) {
2127         return error;
2128     }
2129
2130     port = ofproto_get_port(p, pm.port_no);
2131     if (!port) {
2132         return OFPERR_OFPPMFC_BAD_PORT;
2133     } else if (!eth_addr_equals(port->pp.hw_addr, pm.hw_addr)) {
2134         return OFPERR_OFPPMFC_BAD_HW_ADDR;
2135     } else {
2136         update_port_config(port, pm.config, pm.mask);
2137         if (pm.advertise) {
2138             netdev_set_advertisements(port->netdev, pm.advertise);
2139         }
2140     }
2141     return 0;
2142 }
2143
2144 static enum ofperr
2145 handle_desc_stats_request(struct ofconn *ofconn,
2146                           const struct ofp_stats_msg *request)
2147 {
2148     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2149     struct ofp_desc_stats *ods;
2150     struct ofpbuf *msg;
2151
2152     ods = ofputil_make_stats_reply(sizeof *ods, request, &msg);
2153     ovs_strlcpy(ods->mfr_desc, p->mfr_desc, sizeof ods->mfr_desc);
2154     ovs_strlcpy(ods->hw_desc, p->hw_desc, sizeof ods->hw_desc);
2155     ovs_strlcpy(ods->sw_desc, p->sw_desc, sizeof ods->sw_desc);
2156     ovs_strlcpy(ods->serial_num, p->serial_desc, sizeof ods->serial_num);
2157     ovs_strlcpy(ods->dp_desc, p->dp_desc, sizeof ods->dp_desc);
2158     ofconn_send_reply(ofconn, msg);
2159
2160     return 0;
2161 }
2162
2163 static enum ofperr
2164 handle_table_stats_request(struct ofconn *ofconn,
2165                            const struct ofp_stats_msg *request)
2166 {
2167     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2168     struct ofp_table_stats *ots;
2169     struct ofpbuf *msg;
2170     size_t i;
2171
2172     ofputil_make_stats_reply(sizeof(struct ofp_stats_msg), request, &msg);
2173
2174     ots = ofpbuf_put_zeros(msg, sizeof *ots * p->n_tables);
2175     for (i = 0; i < p->n_tables; i++) {
2176         ots[i].table_id = i;
2177         sprintf(ots[i].name, "table%zu", i);
2178         ots[i].wildcards = htonl(OFPFW10_ALL);
2179         ots[i].max_entries = htonl(1000000); /* An arbitrary big number. */
2180         ots[i].active_count = htonl(classifier_count(&p->tables[i].cls));
2181     }
2182
2183     p->ofproto_class->get_tables(p, ots);
2184
2185     for (i = 0; i < p->n_tables; i++) {
2186         const struct oftable *table = &p->tables[i];
2187
2188         if (table->name) {
2189             ovs_strzcpy(ots[i].name, table->name, sizeof ots[i].name);
2190         }
2191
2192         if (table->max_flows < ntohl(ots[i].max_entries)) {
2193             ots[i].max_entries = htonl(table->max_flows);
2194         }
2195     }
2196
2197     ofconn_send_reply(ofconn, msg);
2198     return 0;
2199 }
2200
2201 static void
2202 append_port_stat(struct ofport *port, struct list *replies)
2203 {
2204     struct netdev_stats stats;
2205     struct ofp_port_stats *ops;
2206
2207     /* Intentionally ignore return value, since errors will set
2208      * 'stats' to all-1s, which is correct for OpenFlow, and
2209      * netdev_get_stats() will log errors. */
2210     ofproto_port_get_stats(port, &stats);
2211
2212     ops = ofputil_append_stats_reply(sizeof *ops, replies);
2213     ops->port_no = htons(port->pp.port_no);
2214     memset(ops->pad, 0, sizeof ops->pad);
2215     put_32aligned_be64(&ops->rx_packets, htonll(stats.rx_packets));
2216     put_32aligned_be64(&ops->tx_packets, htonll(stats.tx_packets));
2217     put_32aligned_be64(&ops->rx_bytes, htonll(stats.rx_bytes));
2218     put_32aligned_be64(&ops->tx_bytes, htonll(stats.tx_bytes));
2219     put_32aligned_be64(&ops->rx_dropped, htonll(stats.rx_dropped));
2220     put_32aligned_be64(&ops->tx_dropped, htonll(stats.tx_dropped));
2221     put_32aligned_be64(&ops->rx_errors, htonll(stats.rx_errors));
2222     put_32aligned_be64(&ops->tx_errors, htonll(stats.tx_errors));
2223     put_32aligned_be64(&ops->rx_frame_err, htonll(stats.rx_frame_errors));
2224     put_32aligned_be64(&ops->rx_over_err, htonll(stats.rx_over_errors));
2225     put_32aligned_be64(&ops->rx_crc_err, htonll(stats.rx_crc_errors));
2226     put_32aligned_be64(&ops->collisions, htonll(stats.collisions));
2227 }
2228
2229 static enum ofperr
2230 handle_port_stats_request(struct ofconn *ofconn,
2231                           const struct ofp_port_stats_request *psr)
2232 {
2233     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2234     struct ofport *port;
2235     struct list replies;
2236
2237     ofputil_start_stats_reply(&psr->osm, &replies);
2238     if (psr->port_no != htons(OFPP_NONE)) {
2239         port = ofproto_get_port(p, ntohs(psr->port_no));
2240         if (port) {
2241             append_port_stat(port, &replies);
2242         }
2243     } else {
2244         HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &p->ports) {
2245             append_port_stat(port, &replies);
2246         }
2247     }
2248
2249     ofconn_send_replies(ofconn, &replies);
2250     return 0;
2251 }
2252
2253 static enum ofperr
2254 handle_port_desc_stats_request(struct ofconn *ofconn,
2255                                const struct ofp_stats_msg *osm)
2256 {
2257     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2258     struct ofport *port;
2259     struct list replies;
2260
2261     ofputil_start_stats_reply(osm, &replies);
2262
2263     HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &p->ports) {
2264         ofputil_append_port_desc_stats_reply(ofconn_get_protocol(ofconn),
2265                                              &port->pp, &replies);
2266     }
2267
2268     ofconn_send_replies(ofconn, &replies);
2269     return 0;
2270 }
2271
2272 static void
2273 calc_flow_duration__(long long int start, long long int now,
2274                      uint32_t *sec, uint32_t *nsec)
2275 {
2276     long long int msecs = now - start;
2277     *sec = msecs / 1000;
2278     *nsec = (msecs % 1000) * (1000 * 1000);
2279 }
2280
2281 /* Checks whether 'table_id' is 0xff or a valid table ID in 'ofproto'.  Returns
2282  * 0 if 'table_id' is OK, otherwise an OpenFlow error code.  */
2283 static enum ofperr
2284 check_table_id(const struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id)
2285 {
2286     return (table_id == 0xff || table_id < ofproto->n_tables
2287             ? 0
2288             : OFPERR_NXBRC_BAD_TABLE_ID);
2289
2290 }
2291
2292 static struct oftable *
2293 next_visible_table(struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id)
2294 {
2295     struct oftable *table;
2296
2297     for (table = &ofproto->tables[table_id];
2298          table < &ofproto->tables[ofproto->n_tables];
2299          table++) {
2300         if (!(table->flags & OFTABLE_HIDDEN)) {
2301             return table;
2302         }
2303     }
2304
2305     return NULL;
2306 }
2307
2308 static struct oftable *
2309 first_matching_table(struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id)
2310 {
2311     if (table_id == 0xff) {
2312         return next_visible_table(ofproto, 0);
2313     } else if (table_id < ofproto->n_tables) {
2314         return &ofproto->tables[table_id];
2315     } else {
2316         return NULL;
2317     }
2318 }
2319
2320 static struct oftable *
2321 next_matching_table(struct ofproto *ofproto,
2322                     struct oftable *table, uint8_t table_id)
2323 {
2324     return (table_id == 0xff
2325             ? next_visible_table(ofproto, (table - ofproto->tables) + 1)
2326             : NULL);
2327 }
2328
2329 /* Assigns TABLE to each oftable, in turn, that matches TABLE_ID in OFPROTO:
2330  *
2331  *   - If TABLE_ID is 0xff, this iterates over every classifier table in
2332  *     OFPROTO, skipping tables marked OFTABLE_HIDDEN.
2333  *
2334  *   - If TABLE_ID is the number of a table in OFPROTO, then the loop iterates
2335  *     only once, for that table.  (This can be used to access tables marked
2336  *     OFTABLE_HIDDEN.)
2337  *
2338  *   - Otherwise, TABLE_ID isn't valid for OFPROTO, so the loop won't be
2339  *     entered at all.  (Perhaps you should have validated TABLE_ID with
2340  *     check_table_id().)
2341  *
2342  * All parameters are evaluated multiple times.
2343  */
2344 #define FOR_EACH_MATCHING_TABLE(TABLE, TABLE_ID, OFPROTO)         \
2345     for ((TABLE) = first_matching_table(OFPROTO, TABLE_ID);       \
2346          (TABLE) != NULL;                                         \
2347          (TABLE) = next_matching_table(OFPROTO, TABLE, TABLE_ID))
2348
2349 /* Searches 'ofproto' for rules in table 'table_id' (or in all tables, if
2350  * 'table_id' is 0xff) that match 'match' in the "loose" way required for
2351  * OpenFlow OFPFC_MODIFY and OFPFC_DELETE requests and puts them on list
2352  * 'rules'.
2353  *
2354  * If 'out_port' is anything other than OFPP_NONE, then only rules that output
2355  * to 'out_port' are included.
2356  *
2357  * Hidden rules are always omitted.
2358  *
2359  * Returns 0 on success, otherwise an OpenFlow error code. */
2360 static enum ofperr
2361 collect_rules_loose(struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id,
2362                     const struct cls_rule *match,
2363                     ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask,
2364                     uint16_t out_port, struct list *rules)
2365 {
2366     struct oftable *table;
2367     enum ofperr error;
2368
2369     error = check_table_id(ofproto, table_id);
2370     if (error) {
2371         return error;
2372     }
2373
2374     list_init(rules);
2375     FOR_EACH_MATCHING_TABLE (table, table_id, ofproto) {
2376         struct cls_cursor cursor;
2377         struct rule *rule;
2378
2379         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, match);
2380         CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
2381             if (rule->pending) {
2382                 return OFPROTO_POSTPONE;
2383             }
2384             if (!rule_is_hidden(rule) && rule_has_out_port(rule, out_port)
2385                     && !((rule->flow_cookie ^ cookie) & cookie_mask)) {
2386                 list_push_back(rules, &rule->ofproto_node);
2387             }
2388         }
2389     }
2390     return 0;
2391 }
2392
2393 /* Searches 'ofproto' for rules in table 'table_id' (or in all tables, if
2394  * 'table_id' is 0xff) that match 'match' in the "strict" way required for
2395  * OpenFlow OFPFC_MODIFY_STRICT and OFPFC_DELETE_STRICT requests and puts them
2396  * on list 'rules'.
2397  *
2398  * If 'out_port' is anything other than OFPP_NONE, then only rules that output
2399  * to 'out_port' are included.
2400  *
2401  * Hidden rules are always omitted.
2402  *
2403  * Returns 0 on success, otherwise an OpenFlow error code. */
2404 static enum ofperr
2405 collect_rules_strict(struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id,
2406                      const struct cls_rule *match,
2407                      ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask,
2408                      uint16_t out_port, struct list *rules)
2409 {
2410     struct oftable *table;
2411     int error;
2412
2413     error = check_table_id(ofproto, table_id);
2414     if (error) {
2415         return error;
2416     }
2417
2418     list_init(rules);
2419     FOR_EACH_MATCHING_TABLE (table, table_id, ofproto) {
2420         struct rule *rule;
2421
2422         rule = rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(&table->cls,
2423                                                                match));
2424         if (rule) {
2425             if (rule->pending) {
2426                 return OFPROTO_POSTPONE;
2427             }
2428             if (!rule_is_hidden(rule) && rule_has_out_port(rule, out_port)
2429                     && !((rule->flow_cookie ^ cookie) & cookie_mask)) {
2430                 list_push_back(rules, &rule->ofproto_node);
2431             }
2432         }
2433     }
2434     return 0;
2435 }
2436
2437 /* Returns 'age_ms' (a duration in milliseconds), converted to seconds and
2438  * forced into the range of a uint16_t. */
2439 static int
2440 age_secs(long long int age_ms)
2441 {
2442     return (age_ms < 0 ? 0
2443             : age_ms >= UINT16_MAX * 1000 ? UINT16_MAX
2444             : (unsigned int) age_ms / 1000);
2445 }
2446
2447 static enum ofperr
2448 handle_flow_stats_request(struct ofconn *ofconn,
2449                           const struct ofp_stats_msg *osm)
2450 {
2451     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2452     struct ofputil_flow_stats_request fsr;
2453     struct list replies;
2454     struct list rules;
2455     struct rule *rule;
2456     enum ofperr error;
2457
2458     error = ofputil_decode_flow_stats_request(&fsr, &osm->header);
2459     if (error) {
2460         return error;
2461     }
2462
2463     error = collect_rules_loose(ofproto, fsr.table_id, &fsr.match,
2464                                 fsr.cookie, fsr.cookie_mask,
2465                                 fsr.out_port, &rules);
2466     if (error) {
2467         return error;
2468     }
2469
2470     ofputil_start_stats_reply(osm, &replies);
2471     LIST_FOR_EACH (rule, ofproto_node, &rules) {
2472         long long int now = time_msec();
2473         struct ofputil_flow_stats fs;
2474
2475         fs.rule = rule->cr;
2476         fs.cookie = rule->flow_cookie;
2477         fs.table_id = rule->table_id;
2478         calc_flow_duration__(rule->created, now, &fs.duration_sec,
2479                              &fs.duration_nsec);
2480         fs.idle_timeout = rule->idle_timeout;
2481         fs.hard_timeout = rule->hard_timeout;
2482         fs.idle_age = age_secs(now - rule->used);
2483         fs.hard_age = age_secs(now - rule->modified);
2484         ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule, &fs.packet_count,
2485                                                &fs.byte_count);
2486         fs.ofpacts = rule->ofpacts;
2487         fs.ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
2488         ofputil_append_flow_stats_reply(&fs, &replies);
2489     }
2490     ofconn_send_replies(ofconn, &replies);
2491
2492     return 0;
2493 }
2494
2495 static void
2496 flow_stats_ds(struct rule *rule, struct ds *results)
2497 {
2498     uint64_t packet_count, byte_count;
2499
2500     rule->ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule,
2501                                                  &packet_count, &byte_count);
2502
2503     if (rule->table_id != 0) {
2504         ds_put_format(results, "table_id=%"PRIu8", ", rule->table_id);
2505     }
2506     ds_put_format(results, "duration=%llds, ",
2507                   (time_msec() - rule->created) / 1000);
2508     ds_put_format(results, "priority=%u, ", rule->cr.priority);
2509     ds_put_format(results, "n_packets=%"PRIu64", ", packet_count);
2510     ds_put_format(results, "n_bytes=%"PRIu64", ", byte_count);
2511     cls_rule_format(&rule->cr, results);
2512     ds_put_char(results, ',');
2513     if (rule->ofpacts_len > 0) {
2514         ofpacts_format(rule->ofpacts, rule->ofpacts_len, results);
2515     } else {
2516         ds_put_cstr(results, "drop");
2517     }
2518     ds_put_cstr(results, "\n");
2519 }
2520
2521 /* Adds a pretty-printed description of all flows to 'results', including
2522  * hidden flows (e.g., set up by in-band control). */
2523 void
2524 ofproto_get_all_flows(struct ofproto *p, struct ds *results)
2525 {
2526     struct oftable *table;
2527
2528     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, p) {
2529         struct cls_cursor cursor;
2530         struct rule *rule;
2531
2532         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
2533         CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
2534             flow_stats_ds(rule, results);
2535         }
2536     }
2537 }
2538
2539 /* Obtains the NetFlow engine type and engine ID for 'ofproto' into
2540  * '*engine_type' and '*engine_id', respectively. */
2541 void
2542 ofproto_get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto,
2543                         uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
2544 {
2545     ofproto->ofproto_class->get_netflow_ids(ofproto, engine_type, engine_id);
2546 }
2547
2548 /* Checks the fault status of CFM for 'ofp_port' within 'ofproto'.  Returns a
2549  * bitmask of 'cfm_fault_reason's to indicate a CFM fault (generally
2550  * indicating a connectivity problem).  Returns zero if CFM is not faulted,
2551  * and -1 if CFM is not enabled on 'port'. */
2552 int
2553 ofproto_port_get_cfm_fault(const struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
2554 {
2555     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
2556     return (ofport && ofproto->ofproto_class->get_cfm_fault
2557             ? ofproto->ofproto_class->get_cfm_fault(ofport)
2558             : -1);
2559 }
2560
2561 /* Gets the MPIDs of the remote maintenance points broadcasting to 'ofp_port'
2562  * within 'ofproto'.  Populates 'rmps' with an array of MPIDs owned by
2563  * 'ofproto', and 'n_rmps' with the number of MPIDs in 'rmps'.  Returns a
2564  * number less than 0 if CFM is not enabled on 'ofp_port'. */
2565 int
2566 ofproto_port_get_cfm_remote_mpids(const struct ofproto *ofproto,
2567                                   uint16_t ofp_port, const uint64_t **rmps,
2568                                   size_t *n_rmps)
2569 {
2570     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
2571
2572     *rmps = NULL;
2573     *n_rmps = 0;
2574     return (ofport && ofproto->ofproto_class->get_cfm_remote_mpids
2575             ? ofproto->ofproto_class->get_cfm_remote_mpids(ofport, rmps,
2576                                                            n_rmps)
2577             : -1);
2578 }
2579
2580 /* Checks the health of the CFM for 'ofp_port' within 'ofproto'.  Returns an
2581  * integer value between 0 and 100 to indicate the health of the port as a
2582  * percentage which is the average of cfm health of all the remote_mpids or
2583  * returns -1 if CFM is not enabled on 'ofport'. */
2584 int
2585 ofproto_port_get_cfm_health(const struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
2586 {
2587     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
2588     return (ofport && ofproto->ofproto_class->get_cfm_health
2589             ? ofproto->ofproto_class->get_cfm_health(ofport)
2590             : -1);
2591 }
2592
2593 static enum ofperr
2594 handle_aggregate_stats_request(struct ofconn *ofconn,
2595                                const struct ofp_stats_msg *osm)
2596 {
2597     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2598     struct ofputil_flow_stats_request request;
2599     struct ofputil_aggregate_stats stats;
2600     bool unknown_packets, unknown_bytes;
2601     struct ofpbuf *reply;
2602     struct list rules;
2603     struct rule *rule;
2604     enum ofperr error;
2605
2606     error = ofputil_decode_flow_stats_request(&request, &osm->header);
2607     if (error) {
2608         return error;
2609     }
2610
2611     error = collect_rules_loose(ofproto, request.table_id, &request.match,
2612                                 request.cookie, request.cookie_mask,
2613                                 request.out_port, &rules);
2614     if (error) {
2615         return error;
2616     }
2617
2618     memset(&stats, 0, sizeof stats);
2619     unknown_packets = unknown_bytes = false;
2620     LIST_FOR_EACH (rule, ofproto_node, &rules) {
2621         uint64_t packet_count;
2622         uint64_t byte_count;
2623
2624         ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule, &packet_count,
2625                                                &byte_count);
2626
2627         if (packet_count == UINT64_MAX) {
2628             unknown_packets = true;
2629         } else {
2630             stats.packet_count += packet_count;
2631         }
2632
2633         if (byte_count == UINT64_MAX) {
2634             unknown_bytes = true;
2635         } else {
2636             stats.byte_count += byte_count;
2637         }
2638
2639         stats.flow_count++;
2640     }
2641     if (unknown_packets) {
2642         stats.packet_count = UINT64_MAX;
2643     }
2644     if (unknown_bytes) {
2645         stats.byte_count = UINT64_MAX;
2646     }
2647
2648     reply = ofputil_encode_aggregate_stats_reply(&stats, osm);
2649     ofconn_send_reply(ofconn, reply);
2650
2651     return 0;
2652 }
2653
2654 struct queue_stats_cbdata {
2655     struct ofport *ofport;
2656     struct list replies;
2657 };
2658
2659 static void
2660 put_queue_stats(struct queue_stats_cbdata *cbdata, uint32_t queue_id,
2661                 const struct netdev_queue_stats *stats)
2662 {
2663     struct ofp_queue_stats *reply;
2664
2665     reply = ofputil_append_stats_reply(sizeof *reply, &cbdata->replies);
2666     reply->port_no = htons(cbdata->ofport->pp.port_no);
2667     memset(reply->pad, 0, sizeof reply->pad);
2668     reply->queue_id = htonl(queue_id);
2669     put_32aligned_be64(&reply->tx_bytes, htonll(stats->tx_bytes));
2670     put_32aligned_be64(&reply->tx_packets, htonll(stats->tx_packets));
2671     put_32aligned_be64(&reply->tx_errors, htonll(stats->tx_errors));
2672 }
2673
2674 static void
2675 handle_queue_stats_dump_cb(uint32_t queue_id,
2676                            struct netdev_queue_stats *stats,
2677                            void *cbdata_)
2678 {
2679     struct queue_stats_cbdata *cbdata = cbdata_;
2680
2681     put_queue_stats(cbdata, queue_id, stats);
2682 }
2683
2684 static enum ofperr
2685 handle_queue_stats_for_port(struct ofport *port, uint32_t queue_id,
2686                             struct queue_stats_cbdata *cbdata)
2687 {
2688     cbdata->ofport = port;
2689     if (queue_id == OFPQ_ALL) {
2690         netdev_dump_queue_stats(port->netdev,
2691                                 handle_queue_stats_dump_cb, cbdata);
2692     } else {
2693         struct netdev_queue_stats stats;
2694
2695         if (!netdev_get_queue_stats(port->netdev, queue_id, &stats)) {
2696             put_queue_stats(cbdata, queue_id, &stats);
2697         } else {
2698             return OFPERR_OFPQOFC_BAD_QUEUE;
2699         }
2700     }
2701     return 0;
2702 }
2703
2704 static enum ofperr
2705 handle_queue_stats_request(struct ofconn *ofconn,
2706                            const struct ofp_queue_stats_request *qsr)
2707 {
2708     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
2709     struct queue_stats_cbdata cbdata;
2710     unsigned int port_no;
2711     struct ofport *port;
2712     uint32_t queue_id;
2713     enum ofperr error;
2714
2715     COVERAGE_INC(ofproto_queue_req);
2716
2717     ofputil_start_stats_reply(&qsr->osm, &cbdata.replies);
2718
2719     port_no = ntohs(qsr->port_no);
2720     queue_id = ntohl(qsr->queue_id);
2721     if (port_no == OFPP_ALL) {
2722         error = OFPERR_OFPQOFC_BAD_QUEUE;
2723         HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &ofproto->ports) {
2724             if (!handle_queue_stats_for_port(port, queue_id, &cbdata)) {
2725                 error = 0;
2726             }
2727         }
2728     } else {
2729         port = ofproto_get_port(ofproto, port_no);
2730         error = (port
2731                  ? handle_queue_stats_for_port(port, queue_id, &cbdata)
2732                  : OFPERR_OFPQOFC_BAD_PORT);
2733     }
2734     if (!error) {
2735         ofconn_send_replies(ofconn, &cbdata.replies);
2736     } else {
2737         ofpbuf_list_delete(&cbdata.replies);
2738     }
2739
2740     return error;
2741 }
2742
2743 static bool
2744 is_flow_deletion_pending(const struct ofproto *ofproto,
2745                          const struct cls_rule *cls_rule,
2746                          uint8_t table_id)
2747 {
2748     if (!hmap_is_empty(&ofproto->deletions)) {
2749         struct ofoperation *op;
2750
2751         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (op, hmap_node,
2752                                  cls_rule_hash(cls_rule, table_id),
2753                                  &ofproto->deletions) {
2754             if (cls_rule_equal(cls_rule, &op->rule->cr)) {
2755                 return true;
2756             }
2757         }
2758     }
2759
2760     return false;
2761 }
2762
2763 /* Implements OFPFC_ADD and the cases for OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT
2764  * in which no matching flow already exists in the flow table.
2765  *
2766  * Adds the flow specified by 'ofm', which is followed by 'n_actions'
2767  * ofp_actions, to the ofproto's flow table.  Returns 0 on success, an OpenFlow
2768  * error code on failure, or OFPROTO_POSTPONE if the operation cannot be
2769  * initiated now but may be retried later.
2770  *
2771  * Upon successful return, takes ownership of 'fm->ofpacts'.  On failure,
2772  * ownership remains with the caller.
2773  *
2774  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
2775  * if any. */
2776 static enum ofperr
2777 add_flow(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
2778          const struct ofputil_flow_mod *fm, const struct ofp_header *request)
2779 {
2780     struct oftable *table;
2781     struct ofopgroup *group;
2782     struct rule *victim;
2783     struct rule *rule;
2784     int error;
2785
2786     error = check_table_id(ofproto, fm->table_id);
2787     if (error) {
2788         return error;
2789     }
2790
2791     /* Pick table. */
2792     if (fm->table_id == 0xff) {
2793         uint8_t table_id;
2794         if (ofproto->ofproto_class->rule_choose_table) {
2795             error = ofproto->ofproto_class->rule_choose_table(ofproto, &fm->cr,
2796                                                               &table_id);
2797             if (error) {
2798                 return error;
2799             }
2800             assert(table_id < ofproto->n_tables);
2801             table = &ofproto->tables[table_id];
2802         } else {
2803             table = &ofproto->tables[0];
2804         }
2805     } else if (fm->table_id < ofproto->n_tables) {
2806         table = &ofproto->tables[fm->table_id];
2807     } else {
2808         return OFPERR_NXFMFC_BAD_TABLE_ID;
2809     }
2810
2811     if (table->flags & OFTABLE_READONLY) {
2812         return OFPERR_OFPBRC_EPERM;
2813     }
2814
2815     /* Check for overlap, if requested. */
2816     if (fm->flags & OFPFF_CHECK_OVERLAP
2817         && classifier_rule_overlaps(&table->cls, &fm->cr)) {
2818         return OFPERR_OFPFMFC_OVERLAP;
2819     }
2820
2821     /* Serialize against pending deletion. */
2822     if (is_flow_deletion_pending(ofproto, &fm->cr, table - ofproto->tables)) {
2823         return OFPROTO_POSTPONE;
2824     }
2825
2826     /* Allocate new rule. */
2827     rule = ofproto->ofproto_class->rule_alloc();
2828     if (!rule) {
2829         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to create rule (%s)",
2830                      ofproto->name, strerror(error));
2831         return ENOMEM;
2832     }
2833     rule->ofproto = ofproto;
2834     rule->cr = fm->cr;
2835     rule->pending = NULL;
2836     rule->flow_cookie = fm->new_cookie;
2837     rule->created = rule->modified = rule->used = time_msec();
2838     rule->idle_timeout = fm->idle_timeout;
2839     rule->hard_timeout = fm->hard_timeout;
2840     rule->table_id = table - ofproto->tables;
2841     rule->send_flow_removed = (fm->flags & OFPFF_SEND_FLOW_REM) != 0;
2842     rule->ofpacts = xmemdup(fm->ofpacts, fm->ofpacts_len);
2843     rule->ofpacts_len = fm->ofpacts_len;
2844     rule->evictable = true;
2845     rule->eviction_group = NULL;
2846
2847     /* Insert new rule. */
2848     victim = oftable_replace_rule(rule);
2849     if (victim && !rule_is_modifiable(victim)) {
2850         error = OFPERR_OFPBRC_EPERM;
2851     } else if (victim && victim->pending) {
2852         error = OFPROTO_POSTPONE;
2853     } else {
2854         struct rule *evict;
2855
2856         if (classifier_count(&table->cls) > table->max_flows) {
2857             bool was_evictable;
2858
2859             was_evictable = rule->evictable;
2860             rule->evictable = false;
2861             evict = choose_rule_to_evict(table);
2862             rule->evictable = was_evictable;
2863
2864             if (!evict) {
2865                 error = OFPERR_OFPFMFC_ALL_TABLES_FULL;
2866                 goto exit;
2867             } else if (evict->pending) {
2868                 error = OFPROTO_POSTPONE;
2869                 goto exit;
2870             }
2871         } else {
2872             evict = NULL;
2873         }
2874
2875         group = ofopgroup_create(ofproto, ofconn, request, fm->buffer_id);
2876         ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_ADD);
2877         rule->pending->victim = victim;
2878
2879         error = ofproto->ofproto_class->rule_construct(rule);
2880         if (error) {
2881             ofoperation_destroy(rule->pending);
2882         } else if (evict) {
2883             delete_flow__(evict, group);
2884         }
2885         ofopgroup_submit(group);
2886     }
2887
2888 exit:
2889     /* Back out if an error occurred. */
2890     if (error) {
2891         oftable_substitute_rule(rule, victim);
2892         ofproto_rule_destroy__(rule);
2893     }
2894     return error;
2895 }
2896 \f
2897 /* OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT. */
2898
2899 /* Modifies the rules listed in 'rules', changing their actions to match those
2900  * in 'fm'.
2901  *
2902  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in fm->buffer_id,
2903  * if any.
2904  *
2905  * Returns 0 on success, otherwise an OpenFlow error code. */
2906 static enum ofperr
2907 modify_flows__(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
2908                const struct ofputil_flow_mod *fm,
2909                const struct ofp_header *request, struct list *rules)
2910 {
2911     struct ofopgroup *group;
2912     struct rule *rule;
2913     enum ofperr error;
2914
2915     group = ofopgroup_create(ofproto, ofconn, request, fm->buffer_id);
2916     error = OFPERR_OFPBRC_EPERM;
2917     LIST_FOR_EACH (rule, ofproto_node, rules) {
2918         if (rule_is_modifiable(rule)) {
2919             /* At least one rule is modifiable, don't report EPERM error. */
2920             error = 0;
2921         } else {
2922             continue;
2923         }
2924
2925         if (!ofpacts_equal(fm->ofpacts, fm->ofpacts_len,
2926                            rule->ofpacts, rule->ofpacts_len)) {
2927             ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_MODIFY);
2928             rule->pending->ofpacts = rule->ofpacts;
2929             rule->pending->ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
2930             rule->ofpacts = xmemdup(fm->ofpacts, fm->ofpacts_len);
2931             rule->ofpacts_len = fm->ofpacts_len;
2932             rule->ofproto->ofproto_class->rule_modify_actions(rule);
2933         } else {
2934             rule->modified = time_msec();
2935         }
2936         if (fm->new_cookie != htonll(UINT64_MAX)) {
2937             rule->flow_cookie = fm->new_cookie;
2938         }
2939     }
2940     ofopgroup_submit(group);
2941
2942     return error;
2943 }
2944
2945 /* Implements OFPFC_MODIFY.  Returns 0 on success or an OpenFlow error code on
2946  * failure.
2947  *
2948  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in fm->buffer_id,
2949  * if any. */
2950 static enum ofperr
2951 modify_flows_loose(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
2952                    const struct ofputil_flow_mod *fm,
2953                    const struct ofp_header *request)
2954 {
2955     struct list rules;
2956     int error;
2957
2958     error = collect_rules_loose(ofproto, fm->table_id, &fm->cr,
2959                                 fm->cookie, fm->cookie_mask,
2960                                 OFPP_NONE, &rules);
2961     if (error) {
2962         return error;
2963     } else if (list_is_empty(&rules)) {
2964         return fm->cookie_mask ? 0 : add_flow(ofproto, ofconn, fm, request);
2965     } else {
2966         return modify_flows__(ofproto, ofconn, fm, request, &rules);
2967     }
2968 }
2969
2970 /* Implements OFPFC_MODIFY_STRICT.  Returns 0 on success or an OpenFlow error
2971  * code on failure.
2972  *
2973  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in fm->buffer_id,
2974  * if any. */
2975 static enum ofperr
2976 modify_flow_strict(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
2977                    const struct ofputil_flow_mod *fm,
2978                    const struct ofp_header *request)
2979 {
2980     struct list rules;
2981     int error;
2982
2983     error = collect_rules_strict(ofproto, fm->table_id, &fm->cr,
2984                                  fm->cookie, fm->cookie_mask,
2985                                  OFPP_NONE, &rules);
2986
2987     if (error) {
2988         return error;
2989     } else if (list_is_empty(&rules)) {
2990         return fm->cookie_mask ? 0 : add_flow(ofproto, ofconn, fm, request);
2991     } else {
2992         return list_is_singleton(&rules) ? modify_flows__(ofproto, ofconn,
2993                                                           fm, request, &rules)
2994                                          : 0;
2995     }
2996 }
2997 \f
2998 /* OFPFC_DELETE implementation. */
2999
3000 static void
3001 delete_flow__(struct rule *rule, struct ofopgroup *group)
3002 {
3003     struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
3004
3005     ofproto_rule_send_removed(rule, OFPRR_DELETE);
3006
3007     ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_DELETE);
3008     oftable_remove_rule(rule);
3009     ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
3010 }
3011
3012 /* Deletes the rules listed in 'rules'.
3013  *
3014  * Returns 0 on success, otherwise an OpenFlow error code. */
3015 static enum ofperr
3016 delete_flows__(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3017                const struct ofp_header *request, struct list *rules)
3018 {
3019     struct rule *rule, *next;
3020     struct ofopgroup *group;
3021
3022     group = ofopgroup_create(ofproto, ofconn, request, UINT32_MAX);
3023     LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next, ofproto_node, rules) {
3024         delete_flow__(rule, group);
3025     }
3026     ofopgroup_submit(group);
3027
3028     return 0;
3029 }
3030
3031 /* Implements OFPFC_DELETE. */
3032 static enum ofperr
3033 delete_flows_loose(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3034                    const struct ofputil_flow_mod *fm,
3035                    const struct ofp_header *request)
3036 {
3037     struct list rules;
3038     enum ofperr error;
3039
3040     error = collect_rules_loose(ofproto, fm->table_id, &fm->cr,
3041                                 fm->cookie, fm->cookie_mask,
3042                                 fm->out_port, &rules);
3043     return (error ? error
3044             : !list_is_empty(&rules) ? delete_flows__(ofproto, ofconn, request,
3045                                                       &rules)
3046             : 0);
3047 }
3048
3049 /* Implements OFPFC_DELETE_STRICT. */
3050 static enum ofperr
3051 delete_flow_strict(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3052                    const struct ofputil_flow_mod *fm,
3053                    const struct ofp_header *request)
3054 {
3055     struct list rules;
3056     enum ofperr error;
3057
3058     error = collect_rules_strict(ofproto, fm->table_id, &fm->cr,
3059                                  fm->cookie, fm->cookie_mask,
3060                                  fm->out_port, &rules);
3061     return (error ? error
3062             : list_is_singleton(&rules) ? delete_flows__(ofproto, ofconn,
3063                                                          request, &rules)
3064             : 0);
3065 }
3066
3067 static void
3068 ofproto_rule_send_removed(struct rule *rule, uint8_t reason)
3069 {
3070     struct ofputil_flow_removed fr;
3071
3072     if (rule_is_hidden(rule) || !rule->send_flow_removed) {
3073         return;
3074     }
3075
3076     fr.rule = rule->cr;
3077     fr.cookie = rule->flow_cookie;
3078     fr.reason = reason;
3079     calc_flow_duration__(rule->created, time_msec(),
3080                          &fr.duration_sec, &fr.duration_nsec);
3081     fr.idle_timeout = rule->idle_timeout;
3082     rule->ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule, &fr.packet_count,
3083                                                  &fr.byte_count);
3084
3085     connmgr_send_flow_removed(rule->ofproto->connmgr, &fr);
3086 }
3087
3088 void
3089 ofproto_rule_update_used(struct rule *rule, long long int used)
3090 {
3091     if (used > rule->used) {
3092         struct eviction_group *evg = rule->eviction_group;
3093
3094         rule->used = used;
3095         if (evg) {
3096             heap_change(&evg->rules, &rule->evg_node,
3097                         rule_eviction_priority(rule));
3098         }
3099     }
3100 }
3101
3102 /* Sends an OpenFlow "flow removed" message with the given 'reason' (either
3103  * OFPRR_HARD_TIMEOUT or OFPRR_IDLE_TIMEOUT), and then removes 'rule' from its
3104  * ofproto.
3105  *
3106  * ofproto implementation ->run() functions should use this function to expire
3107  * OpenFlow flows. */
3108 void
3109 ofproto_rule_expire(struct rule *rule, uint8_t reason)
3110 {
3111     struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
3112     struct ofopgroup *group;
3113
3114     assert(reason == OFPRR_HARD_TIMEOUT || reason == OFPRR_IDLE_TIMEOUT);
3115
3116     ofproto_rule_send_removed(rule, reason);
3117
3118     group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
3119     ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_DELETE);
3120     oftable_remove_rule(rule);
3121     ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
3122     ofopgroup_submit(group);
3123 }
3124 \f
3125 static enum ofperr
3126 handle_flow_mod(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3127 {
3128     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
3129     struct ofputil_flow_mod fm;
3130     uint64_t ofpacts_stub[1024 / 8];
3131     struct ofpbuf ofpacts;
3132     enum ofperr error;
3133     long long int now;
3134
3135     error = reject_slave_controller(ofconn);
3136     if (error) {
3137         goto exit;
3138     }
3139
3140     ofpbuf_use_stub(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
3141     error = ofputil_decode_flow_mod(&fm, oh, ofconn_get_protocol(ofconn),
3142                                     &ofpacts);
3143     if (error) {
3144         goto exit_free_ofpacts;
3145     }
3146
3147     /* We do not support the OpenFlow 1.0 emergency flow cache, which is not
3148      * required in OpenFlow 1.0.1 and removed from OpenFlow 1.1. */
3149     if (fm.flags & OFPFF_EMERG) {
3150         /* We do not support the emergency flow cache.  It will hopefully get
3151          * dropped from OpenFlow in the near future.  There is no good error
3152          * code, so just state that the flow table is full. */
3153         error = OFPERR_OFPFMFC_ALL_TABLES_FULL;
3154     } else {
3155         error = handle_flow_mod__(ofconn_get_ofproto(ofconn), ofconn, &fm, oh);
3156     }
3157     if (error) {
3158         goto exit_free_ofpacts;
3159     }
3160
3161     /* Record the operation for logging a summary report. */
3162     switch (fm.command) {
3163     case OFPFC_ADD:
3164         ofproto->n_add++;
3165         break;
3166
3167     case OFPFC_MODIFY:
3168     case OFPFC_MODIFY_STRICT:
3169         ofproto->n_modify++;
3170         break;
3171
3172     case OFPFC_DELETE:
3173     case OFPFC_DELETE_STRICT:
3174         ofproto->n_delete++;
3175         break;
3176     }
3177
3178     now = time_msec();
3179     if (ofproto->next_op_report == LLONG_MAX) {
3180         ofproto->first_op = now;
3181         ofproto->next_op_report = MAX(now + 10 * 1000,
3182                                       ofproto->op_backoff);
3183         ofproto->op_backoff = ofproto->next_op_report + 60 * 1000;
3184     }
3185     ofproto->last_op = now;
3186
3187 exit_free_ofpacts:
3188     ofpbuf_uninit(&ofpacts);
3189 exit:
3190     return error;
3191 }
3192
3193 static enum ofperr
3194 handle_flow_mod__(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3195                   const struct ofputil_flow_mod *fm,
3196                   const struct ofp_header *oh)
3197 {
3198     if (ofproto->n_pending >= 50) {
3199         assert(!list_is_empty(&ofproto->pending));
3200         return OFPROTO_POSTPONE;
3201     }
3202
3203     switch (fm->command) {
3204     case OFPFC_ADD:
3205         return add_flow(ofproto, ofconn, fm, oh);
3206
3207     case OFPFC_MODIFY:
3208         return modify_flows_loose(ofproto, ofconn, fm, oh);
3209
3210     case OFPFC_MODIFY_STRICT:
3211         return modify_flow_strict(ofproto, ofconn, fm, oh);
3212
3213     case OFPFC_DELETE:
3214         return delete_flows_loose(ofproto, ofconn, fm, oh);
3215
3216     case OFPFC_DELETE_STRICT:
3217         return delete_flow_strict(ofproto, ofconn, fm, oh);
3218
3219     default:
3220         if (fm->command > 0xff) {
3221             VLOG_WARN_RL(&rl, "flow_mod has explicit table_id but "
3222                          "flow_mod_table_id extension is not enabled");
3223         }
3224         return OFPERR_OFPFMFC_BAD_COMMAND;
3225     }
3226 }
3227
3228 static enum ofperr
3229 handle_role_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3230 {
3231     struct nx_role_request *nrr = (struct nx_role_request *) oh;
3232     struct nx_role_request *reply;
3233     struct ofpbuf *buf;
3234     uint32_t role;
3235
3236     role = ntohl(nrr->role);
3237     if (role != NX_ROLE_OTHER && role != NX_ROLE_MASTER
3238         && role != NX_ROLE_SLAVE) {
3239         return OFPERR_OFPRRFC_BAD_ROLE;
3240     }
3241
3242     if (ofconn_get_role(ofconn) != role
3243         && ofconn_has_pending_opgroups(ofconn)) {
3244         return OFPROTO_POSTPONE;
3245     }
3246
3247     ofconn_set_role(ofconn, role);
3248
3249     reply = make_nxmsg_xid(sizeof *reply, NXT_ROLE_REPLY, oh->xid, &buf);
3250     reply->role = htonl(role);
3251     ofconn_send_reply(ofconn, buf);
3252
3253     return 0;
3254 }
3255
3256 static enum ofperr
3257 handle_nxt_flow_mod_table_id(struct ofconn *ofconn,
3258                              const struct ofp_header *oh)
3259 {
3260     const struct nx_flow_mod_table_id *msg
3261         = (const struct nx_flow_mod_table_id *) oh;
3262     enum ofputil_protocol cur, next;
3263
3264     cur = ofconn_get_protocol(ofconn);
3265     next = ofputil_protocol_set_tid(cur, msg->set != 0);
3266     ofconn_set_protocol(ofconn, next);
3267
3268     return 0;
3269 }
3270
3271 static enum ofperr
3272 handle_nxt_set_flow_format(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3273 {
3274     const struct nx_set_flow_format *msg
3275         = (const struct nx_set_flow_format *) oh;
3276     enum ofputil_protocol cur, next;
3277     enum ofputil_protocol next_base;
3278
3279     next_base = ofputil_nx_flow_format_to_protocol(ntohl(msg->format));
3280     if (!next_base) {
3281         return OFPERR_OFPBRC_EPERM;
3282     }
3283
3284     cur = ofconn_get_protocol(ofconn);
3285     next = ofputil_protocol_set_base(cur, next_base);
3286     if (cur != next && ofconn_has_pending_opgroups(ofconn)) {
3287         /* Avoid sending async messages in surprising protocol. */
3288         return OFPROTO_POSTPONE;
3289     }
3290
3291     ofconn_set_protocol(ofconn, next);
3292     return 0;
3293 }
3294
3295 static enum ofperr
3296 handle_nxt_set_packet_in_format(struct ofconn *ofconn,
3297                                 const struct ofp_header *oh)
3298 {
3299     const struct nx_set_packet_in_format *msg;
3300     uint32_t format;
3301
3302     msg = (const struct nx_set_packet_in_format *) oh;
3303     format = ntohl(msg->format);
3304     if (format != NXPIF_OPENFLOW10 && format != NXPIF_NXM) {
3305         return OFPERR_OFPBRC_EPERM;
3306     }
3307
3308     if (format != ofconn_get_packet_in_format(ofconn)
3309         && ofconn_has_pending_opgroups(ofconn)) {
3310         /* Avoid sending async message in surprsing packet in format. */
3311         return OFPROTO_POSTPONE;
3312     }
3313
3314     ofconn_set_packet_in_format(ofconn, format);
3315     return 0;
3316 }
3317
3318 static enum ofperr
3319 handle_nxt_set_async_config(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3320 {
3321     const struct nx_async_config *msg = (const struct nx_async_config *) oh;
3322     uint32_t master[OAM_N_TYPES];
3323     uint32_t slave[OAM_N_TYPES];
3324
3325     master[OAM_PACKET_IN] = ntohl(msg->packet_in_mask[0]);
3326     master[OAM_PORT_STATUS] = ntohl(msg->port_status_mask[0]);
3327     master[OAM_FLOW_REMOVED] = ntohl(msg->flow_removed_mask[0]);
3328
3329     slave[OAM_PACKET_IN] = ntohl(msg->packet_in_mask[1]);
3330     slave[OAM_PORT_STATUS] = ntohl(msg->port_status_mask[1]);
3331     slave[OAM_FLOW_REMOVED] = ntohl(msg->flow_removed_mask[1]);
3332
3333     ofconn_set_async_config(ofconn, master, slave);
3334     if (ofconn_get_type(ofconn) == OFCONN_SERVICE &&
3335         !ofconn_get_miss_send_len(ofconn)) {
3336         ofconn_set_miss_send_len(ofconn, OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN);
3337     }
3338
3339     return 0;
3340 }
3341
3342 static enum ofperr
3343 handle_nxt_set_controller_id(struct ofconn *ofconn,
3344                              const struct ofp_header *oh)
3345 {
3346     const struct nx_controller_id *nci;
3347
3348     nci = (const struct nx_controller_id *) oh;
3349     if (!is_all_zeros(nci->zero, sizeof nci->zero)) {
3350         return OFPERR_NXBRC_MUST_BE_ZERO;
3351     }
3352
3353     ofconn_set_controller_id(ofconn, ntohs(nci->controller_id));
3354     return 0;
3355 }
3356
3357 static enum ofperr
3358 handle_barrier_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
3359 {
3360     struct ofpbuf *buf;
3361
3362     if (ofconn_has_pending_opgroups(ofconn)) {
3363         return OFPROTO_POSTPONE;
3364     }
3365
3366     make_openflow_xid(sizeof *oh, OFPT10_BARRIER_REPLY, oh->xid, &buf);
3367     ofconn_send_reply(ofconn, buf);
3368     return 0;
3369 }
3370
3371 static enum ofperr
3372 handle_openflow__(struct ofconn *ofconn, const struct ofpbuf *msg)
3373 {
3374     const struct ofp_header *oh = msg->data;
3375     const struct ofputil_msg_type *type;
3376     enum ofperr error;
3377
3378     error = ofputil_decode_msg_type(oh, &type);
3379     if (error) {
3380         return error;
3381     }
3382
3383     switch (ofputil_msg_type_code(type)) {
3384         /* OpenFlow requests. */
3385     case OFPUTIL_OFPT_ECHO_REQUEST:
3386         return handle_echo_request(ofconn, oh);
3387
3388     case OFPUTIL_OFPT_FEATURES_REQUEST:
3389         return handle_features_request(ofconn, oh);
3390
3391     case OFPUTIL_OFPT_GET_CONFIG_REQUEST:
3392         return handle_get_config_request(ofconn, oh);
3393
3394     case OFPUTIL_OFPT_SET_CONFIG:
3395         return handle_set_config(ofconn, msg->data);
3396
3397     case OFPUTIL_OFPT_PACKET_OUT:
3398         return handle_packet_out(ofconn, msg->data);
3399
3400     case OFPUTIL_OFPT_PORT_MOD:
3401         return handle_port_mod(ofconn, oh);
3402
3403     case OFPUTIL_OFPT_FLOW_MOD:
3404         return handle_flow_mod(ofconn, oh);
3405
3406     case OFPUTIL_OFPT_BARRIER_REQUEST:
3407         return handle_barrier_request(ofconn, oh);
3408
3409         /* OpenFlow replies. */
3410     case OFPUTIL_OFPT_ECHO_REPLY:
3411         return 0;
3412
3413         /* Nicira extension requests. */
3414     case OFPUTIL_NXT_ROLE_REQUEST:
3415         return handle_role_request(ofconn, oh);
3416
3417     case OFPUTIL_NXT_FLOW_MOD_TABLE_ID:
3418         return handle_nxt_flow_mod_table_id(ofconn, oh);
3419
3420     case OFPUTIL_NXT_SET_FLOW_FORMAT:
3421         return handle_nxt_set_flow_format(ofconn, oh);
3422
3423     case OFPUTIL_NXT_SET_PACKET_IN_FORMAT:
3424         return handle_nxt_set_packet_in_format(ofconn, oh);
3425
3426     case OFPUTIL_NXT_SET_CONTROLLER_ID:
3427         return handle_nxt_set_controller_id(ofconn, oh);
3428
3429     case OFPUTIL_NXT_FLOW_MOD:
3430         return handle_flow_mod(ofconn, oh);
3431
3432     case OFPUTIL_NXT_FLOW_AGE:
3433         /* Nothing to do. */
3434         return 0;
3435
3436     case OFPUTIL_NXT_SET_ASYNC_CONFIG:
3437         return handle_nxt_set_async_config(ofconn, oh);
3438
3439         /* Statistics requests. */
3440     case OFPUTIL_OFPST_DESC_REQUEST:
3441         return handle_desc_stats_request(ofconn, msg->data);
3442
3443     case OFPUTIL_OFPST_FLOW_REQUEST:
3444     case OFPUTIL_NXST_FLOW_REQUEST:
3445         return handle_flow_stats_request(ofconn, msg->data);
3446
3447     case OFPUTIL_OFPST_AGGREGATE_REQUEST:
3448     case OFPUTIL_NXST_AGGREGATE_REQUEST:
3449         return handle_aggregate_stats_request(ofconn, msg->data);
3450
3451     case OFPUTIL_OFPST_TABLE_REQUEST:
3452         return handle_table_stats_request(ofconn, msg->data);
3453
3454     case OFPUTIL_OFPST_PORT_REQUEST:
3455         return handle_port_stats_request(ofconn, msg->data);
3456
3457     case OFPUTIL_OFPST_QUEUE_REQUEST:
3458         return handle_queue_stats_request(ofconn, msg->data);
3459
3460     case OFPUTIL_OFPST_PORT_DESC_REQUEST:
3461         return handle_port_desc_stats_request(ofconn, msg->data);
3462
3463     case OFPUTIL_MSG_INVALID:
3464     case OFPUTIL_OFPT_HELLO:
3465     case OFPUTIL_OFPT_ERROR:
3466     case OFPUTIL_OFPT_FEATURES_REPLY:
3467     case OFPUTIL_OFPT_GET_CONFIG_REPLY:
3468     case OFPUTIL_OFPT_PACKET_IN:
3469     case OFPUTIL_OFPT_FLOW_REMOVED:
3470     case OFPUTIL_OFPT_PORT_STATUS:
3471     case OFPUTIL_OFPT_BARRIER_REPLY:
3472     case OFPUTIL_OFPT_QUEUE_GET_CONFIG_REQUEST:
3473     case OFPUTIL_OFPT_QUEUE_GET_CONFIG_REPLY:
3474     case OFPUTIL_OFPST_DESC_REPLY:
3475     case OFPUTIL_OFPST_FLOW_REPLY:
3476     case OFPUTIL_OFPST_QUEUE_REPLY:
3477     case OFPUTIL_OFPST_PORT_REPLY:
3478     case OFPUTIL_OFPST_TABLE_REPLY:
3479     case OFPUTIL_OFPST_AGGREGATE_REPLY:
3480     case OFPUTIL_OFPST_PORT_DESC_REPLY:
3481     case OFPUTIL_NXT_ROLE_REPLY:
3482     case OFPUTIL_NXT_FLOW_REMOVED:
3483     case OFPUTIL_NXT_PACKET_IN:
3484     case OFPUTIL_NXST_FLOW_REPLY:
3485     case OFPUTIL_NXST_AGGREGATE_REPLY:
3486     default:
3487         return (oh->type == OFPT10_STATS_REQUEST ||
3488                 oh->type == OFPT10_STATS_REPLY
3489                 ? OFPERR_OFPBRC_BAD_STAT
3490                 : OFPERR_OFPBRC_BAD_TYPE);
3491     }
3492 }
3493
3494 static bool
3495 handle_openflow(struct ofconn *ofconn, struct ofpbuf *ofp_msg)
3496 {
3497     int error = handle_openflow__(ofconn, ofp_msg);
3498     if (error && error != OFPROTO_POSTPONE) {
3499         ofconn_send_error(ofconn, ofp_msg->data, error);
3500     }
3501     COVERAGE_INC(ofproto_recv_openflow);
3502     return error != OFPROTO_POSTPONE;
3503 }
3504 \f
3505 /* Asynchronous operations. */
3506
3507 /* Creates and returns a new ofopgroup that is not associated with any
3508  * OpenFlow connection.
3509  *
3510  * The caller should add operations to the returned group with
3511  * ofoperation_create() and then submit it with ofopgroup_submit(). */
3512 static struct ofopgroup *
3513 ofopgroup_create_unattached(struct ofproto *ofproto)
3514 {
3515     struct ofopgroup *group = xzalloc(sizeof *group);
3516     group->ofproto = ofproto;
3517     list_init(&group->ofproto_node);
3518     list_init(&group->ops);
3519     list_init(&group->ofconn_node);
3520     return group;
3521 }
3522
3523 /* Creates and returns a new ofopgroup for 'ofproto'.
3524  *
3525  * If 'ofconn' is NULL, the new ofopgroup is not associated with any OpenFlow
3526  * connection.  The 'request' and 'buffer_id' arguments are ignored.
3527  *
3528  * If 'ofconn' is nonnull, then the new ofopgroup is associated with 'ofconn'.
3529  * If the ofopgroup eventually fails, then the error reply will include
3530  * 'request'.  If the ofopgroup eventually succeeds, then the packet with
3531  * buffer id 'buffer_id' on 'ofconn' will be sent by 'ofconn''s ofproto.
3532  *
3533  * The caller should add operations to the returned group with
3534  * ofoperation_create() and then submit it with ofopgroup_submit(). */
3535 static struct ofopgroup *
3536 ofopgroup_create(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3537                  const struct ofp_header *request, uint32_t buffer_id)
3538 {
3539     struct ofopgroup *group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
3540     if (ofconn) {
3541         size_t request_len = ntohs(request->length);
3542
3543         assert(ofconn_get_ofproto(ofconn) == ofproto);
3544
3545         ofconn_add_opgroup(ofconn, &group->ofconn_node);
3546         group->ofconn = ofconn;
3547         group->request = xmemdup(request, MIN(request_len, 64));
3548         group->buffer_id = buffer_id;
3549     }
3550     return group;
3551 }
3552
3553 /* Submits 'group' for processing.
3554  *
3555  * If 'group' contains no operations (e.g. none were ever added, or all of the
3556  * ones that were added completed synchronously), then it is destroyed
3557  * immediately.  Otherwise it is added to the ofproto's list of pending
3558  * groups. */
3559 static void
3560 ofopgroup_submit(struct ofopgroup *group)
3561 {
3562     if (list_is_empty(&group->ops)) {
3563         ofopgroup_destroy(group);
3564     } else {
3565         list_push_back(&group->ofproto->pending, &group->ofproto_node);
3566         group->ofproto->n_pending++;
3567     }
3568 }
3569
3570 static void
3571 ofopgroup_destroy(struct ofopgroup *group)
3572 {
3573     assert(list_is_empty(&group->ops));
3574     if (!list_is_empty(&group->ofproto_node)) {
3575         assert(group->ofproto->n_pending > 0);
3576         group->ofproto->n_pending--;
3577         list_remove(&group->ofproto_node);
3578     }
3579     if (!list_is_empty(&group->ofconn_node)) {
3580         list_remove(&group->ofconn_node);
3581         if (group->error) {
3582             ofconn_send_error(group->ofconn, group->request, group->error);
3583         }
3584         connmgr_retry(group->ofproto->connmgr);
3585     }
3586     free(group->request);
3587     free(group);
3588 }
3589
3590 /* Initiates a new operation on 'rule', of the specified 'type', within
3591  * 'group'.  Prior to calling, 'rule' must not have any pending operation. */
3592 static void
3593 ofoperation_create(struct ofopgroup *group, struct rule *rule,
3594                    enum ofoperation_type type)
3595 {
3596     struct ofproto *ofproto = group->ofproto;
3597     struct ofoperation *op;
3598
3599     assert(!rule->pending);
3600
3601     op = rule->pending = xzalloc(sizeof *op);
3602     op->group = group;
3603     list_push_back(&group->ops, &op->group_node);
3604     op->rule = rule;
3605     op->type = type;
3606     op->flow_cookie = rule->flow_cookie;
3607
3608     if (type == OFOPERATION_DELETE) {
3609         hmap_insert(&ofproto->deletions, &op->hmap_node,
3610                     cls_rule_hash(&rule->cr, rule->table_id));
3611     }
3612 }
3613
3614 static void
3615 ofoperation_destroy(struct ofoperation *op)
3616 {
3617     struct ofopgroup *group = op->group;
3618
3619     if (op->rule) {
3620         op->rule->pending = NULL;
3621     }
3622     if (op->type == OFOPERATION_DELETE) {
3623         hmap_remove(&group->ofproto->deletions, &op->hmap_node);
3624     }
3625     list_remove(&op->group_node);
3626     free(op->ofpacts);
3627     free(op);
3628
3629     if (list_is_empty(&group->ops) && !list_is_empty(&group->ofproto_node)) {
3630         ofopgroup_destroy(group);
3631     }
3632 }
3633
3634 /* Indicates that 'op' completed with status 'error', which is either 0 to
3635  * indicate success or an OpenFlow error code on failure.
3636  *
3637  * If 'error' is 0, indicating success, the operation will be committed
3638  * permanently to the flow table.  There is one interesting subcase:
3639  *
3640  *   - If 'op' is an "add flow" operation that is replacing an existing rule in
3641  *     the flow table (the "victim" rule) by a new one, then the caller must
3642  *     have uninitialized any derived state in the victim rule, as in step 5 in
3643  *     the "Life Cycle" in ofproto/ofproto-provider.h.  ofoperation_complete()
3644  *     performs steps 6 and 7 for the victim rule, most notably by calling its
3645  *     ->rule_dealloc() function.
3646  *
3647  * If 'error' is nonzero, then generally the operation will be rolled back:
3648  *
3649  *   - If 'op' is an "add flow" operation, ofproto removes the new rule or
3650  *     restores the original rule.  The caller must have uninitialized any
3651  *     derived state in the new rule, as in step 5 of in the "Life Cycle" in
3652  *     ofproto/ofproto-provider.h.  ofoperation_complete() performs steps 6 and
3653  *     and 7 for the new rule, calling its ->rule_dealloc() function.
3654  *
3655  *   - If 'op' is a "modify flow" operation, ofproto restores the original
3656  *     actions.
3657  *
3658  *   - 'op' must not be a "delete flow" operation.  Removing a rule is not
3659  *     allowed to fail.  It must always succeed.
3660  *
3661  * Please see the large comment in ofproto/ofproto-provider.h titled
3662  * "Asynchronous Operation Support" for more information. */
3663 void
3664 ofoperation_complete(struct ofoperation *op, enum ofperr error)
3665 {
3666     struct ofopgroup *group = op->group;
3667     struct rule *rule = op->rule;
3668     struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
3669
3670     assert(rule->pending == op);
3671
3672     if (!error
3673         && !group->error
3674         && op->type != OFOPERATION_DELETE
3675         && group->ofconn
3676         && group->buffer_id != UINT32_MAX
3677         && list_is_singleton(&op->group_node)) {
3678         struct ofpbuf *packet;
3679         uint16_t in_port;
3680
3681         error = ofconn_pktbuf_retrieve(group->ofconn, group->buffer_id,
3682                                        &packet, &in_port);
3683         if (packet) {
3684             assert(!error);
3685             error = rule_execute(rule, in_port, packet);
3686         }
3687     }
3688     if (!group->error) {
3689         group->error = error;
3690     }
3691
3692     switch (op->type) {
3693     case OFOPERATION_ADD:
3694         if (!error) {
3695             ofproto_rule_destroy__(op->victim);
3696             if ((rule->cr.wc.vlan_tci_mask & htons(VLAN_VID_MASK))
3697                 == htons(VLAN_VID_MASK)) {
3698                 if (ofproto->vlan_bitmap) {
3699                     uint16_t vid = vlan_tci_to_vid(rule->cr.flow.vlan_tci);
3700
3701                     if (!bitmap_is_set(ofproto->vlan_bitmap, vid)) {
3702                         bitmap_set1(ofproto->vlan_bitmap, vid);
3703                         ofproto->vlans_changed = true;
3704                     }
3705                 } else {
3706                     ofproto->vlans_changed = true;
3707                 }
3708             }
3709         } else {
3710             oftable_substitute_rule(rule, op->victim);
3711             ofproto_rule_destroy__(rule);
3712             op->rule = NULL;
3713         }
3714         break;
3715
3716     case OFOPERATION_DELETE:
3717         assert(!error);
3718         ofproto_rule_destroy__(rule);
3719         op->rule = NULL;
3720         break;
3721
3722     case OFOPERATION_MODIFY:
3723         if (!error) {
3724             rule->modified = time_msec();
3725         } else {
3726             free(rule->ofpacts);
3727             rule->ofpacts = op->ofpacts;
3728             rule->ofpacts_len = op->ofpacts_len;
3729             op->ofpacts = NULL;
3730         }
3731         break;
3732
3733     default:
3734         NOT_REACHED();
3735     }
3736     ofoperation_destroy(op);
3737 }
3738
3739 struct rule *
3740 ofoperation_get_victim(struct ofoperation *op)
3741 {
3742     assert(op->type == OFOPERATION_ADD);
3743     return op->victim;
3744 }
3745 \f
3746 static uint64_t
3747 pick_datapath_id(const struct ofproto *ofproto)
3748 {
3749     const struct ofport *port;
3750
3751     port = ofproto_get_port(ofproto, OFPP_LOCAL);
3752     if (port) {
3753         uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3754         int error;
3755
3756         error = netdev_get_etheraddr(port->netdev, ea);
3757         if (!error) {
3758             return eth_addr_to_uint64(ea);
3759         }
3760         VLOG_WARN("could not get MAC address for %s (%s)",
3761                   netdev_get_name(port->netdev), strerror(error));
3762     }
3763     return ofproto->fallback_dpid;
3764 }
3765
3766 static uint64_t
3767 pick_fallback_dpid(void)
3768 {
3769     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3770     eth_addr_nicira_random(ea);
3771     return eth_addr_to_uint64(ea);
3772 }
3773 \f
3774 /* Table overflow policy. */
3775
3776 /* Chooses and returns a rule to evict from 'table'.  Returns NULL if the table
3777  * is not configured to evict rules or if the table contains no evictable
3778  * rules.  (Rules with 'evictable' set to false or with no timeouts are not
3779  * evictable.) */
3780 static struct rule *
3781 choose_rule_to_evict(struct oftable *table)
3782 {
3783     struct eviction_group *evg;
3784
3785     if (!table->eviction_fields) {
3786         return NULL;
3787     }
3788
3789     /* In the common case, the outer and inner loops here will each be entered
3790      * exactly once:
3791      *
3792      *   - The inner loop normally "return"s in its first iteration.  If the
3793      *     eviction group has any evictable rules, then it always returns in
3794      *     some iteration.
3795      *
3796      *   - The outer loop only iterates more than once if the largest eviction
3797      *     group has no evictable rules.
3798      *
3799      *   - The outer loop can exit only if table's 'max_flows' is all filled up
3800      *     by unevictable rules'. */
3801     HEAP_FOR_EACH (evg, size_node, &table->eviction_groups_by_size) {
3802         struct rule *rule;
3803
3804         HEAP_FOR_EACH (rule, evg_node, &evg->rules) {
3805             if (rule->evictable) {
3806                 return rule;
3807             }
3808         }
3809     }
3810
3811     return NULL;
3812 }
3813
3814 /* Searches 'ofproto' for tables that have more flows than their configured
3815  * maximum and that have flow eviction enabled, and evicts as many flows as
3816  * necessary and currently feasible from them.
3817  *
3818  * This triggers only when an OpenFlow table has N flows in it and then the
3819  * client configures a maximum number of flows less than N. */
3820 static void
3821 ofproto_evict(struct ofproto *ofproto)
3822 {
3823     struct ofopgroup *group;
3824     struct oftable *table;
3825
3826     group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
3827     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, ofproto) {
3828         while (classifier_count(&table->cls) > table->max_flows
3829                && table->eviction_fields) {
3830             struct rule *rule;
3831
3832             rule = choose_rule_to_evict(table);
3833             if (!rule || rule->pending) {
3834                 break;
3835             }
3836
3837             ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_DELETE);
3838             oftable_remove_rule(rule);
3839             ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
3840         }
3841     }
3842     ofopgroup_submit(group);
3843 }
3844 \f
3845 /* Eviction groups. */
3846
3847 /* Returns the priority to use for an eviction_group that contains 'n_rules'
3848  * rules.  The priority contains low-order random bits to ensure that eviction
3849  * groups with the same number of rules are prioritized randomly. */
3850 static uint32_t
3851 eviction_group_priority(size_t n_rules)
3852 {
3853     uint16_t size = MIN(UINT16_MAX, n_rules);
3854     return (size << 16) | random_uint16();
3855 }
3856
3857 /* Updates 'evg', an eviction_group within 'table', following a change that
3858  * adds or removes rules in 'evg'. */
3859 static void
3860 eviction_group_resized(struct oftable *table, struct eviction_group *evg)
3861 {
3862     heap_change(&table->eviction_groups_by_size, &evg->size_node,
3863                 eviction_group_priority(heap_count(&evg->rules)));
3864 }
3865
3866 /* Destroys 'evg', an eviction_group within 'table':
3867  *
3868  *   - Removes all the rules, if any, from 'evg'.  (It doesn't destroy the
3869  *     rules themselves, just removes them from the eviction group.)
3870  *
3871  *   - Removes 'evg' from 'table'.
3872  *
3873  *   - Frees 'evg'. */
3874 static void
3875 eviction_group_destroy(struct oftable *table, struct eviction_group *evg)
3876 {
3877     while (!heap_is_empty(&evg->rules)) {
3878         struct rule *rule;
3879
3880         rule = CONTAINER_OF(heap_pop(&evg->rules), struct rule, evg_node);
3881         rule->eviction_group = NULL;
3882     }
3883     hmap_remove(&table->eviction_groups_by_id, &evg->id_node);
3884     heap_remove(&table->eviction_groups_by_size, &evg->size_node);
3885     heap_destroy(&evg->rules);
3886     free(evg);
3887 }
3888
3889 /* Removes 'rule' from its eviction group, if any. */
3890 static void
3891 eviction_group_remove_rule(struct rule *rule)
3892 {
3893     if (rule->eviction_group) {
3894         struct oftable *table = &rule->ofproto->tables[rule->table_id];
3895         struct eviction_group *evg = rule->eviction_group;
3896
3897         rule->eviction_group = NULL;
3898         heap_remove(&evg->rules, &rule->evg_node);
3899         if (heap_is_empty(&evg->rules)) {
3900             eviction_group_destroy(table, evg);
3901         } else {
3902             eviction_group_resized(table, evg);
3903         }
3904     }
3905 }
3906
3907 /* Hashes the 'rule''s values for the eviction_fields of 'rule''s table, and
3908  * returns the hash value. */
3909 static uint32_t
3910 eviction_group_hash_rule(struct rule *rule)
3911 {
3912     struct oftable *table = &rule->ofproto->tables[rule->table_id];
3913     const struct mf_subfield *sf;
3914     uint32_t hash;
3915
3916     hash = table->eviction_group_id_basis;
3917     for (sf = table->eviction_fields;
3918          sf < &table->eviction_fields[table->n_eviction_fields];
3919          sf++)
3920     {
3921         if (mf_are_prereqs_ok(sf->field, &rule->cr.flow)) {
3922             union mf_value value;
3923
3924             mf_get_value(sf->field, &rule->cr.flow, &value);
3925             if (sf->ofs) {
3926                 bitwise_zero(&value, sf->field->n_bytes, 0, sf->ofs);
3927             }
3928             if (sf->ofs + sf->n_bits < sf->field->n_bytes * 8) {
3929                 unsigned int start = sf->ofs + sf->n_bits;
3930                 bitwise_zero(&value, sf->field->n_bytes, start,
3931                              sf->field->n_bytes * 8 - start);
3932             }
3933             hash = hash_bytes(&value, sf->field->n_bytes, hash);
3934         } else {
3935             hash = hash_int(hash, 0);
3936         }
3937     }
3938
3939     return hash;
3940 }
3941
3942 /* Returns an eviction group within 'table' with the given 'id', creating one
3943  * if necessary. */
3944 static struct eviction_group *
3945 eviction_group_find(struct oftable *table, uint32_t id)
3946 {
3947     struct eviction_group *evg;
3948
3949     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (evg, id_node, id, &table->eviction_groups_by_id) {
3950         return evg;
3951     }
3952
3953     evg = xmalloc(sizeof *evg);
3954     hmap_insert(&table->eviction_groups_by_id, &evg->id_node, id);
3955     heap_insert(&table->eviction_groups_by_size, &evg->size_node,
3956                 eviction_group_priority(0));
3957     heap_init(&evg->rules);
3958
3959     return evg;
3960 }
3961
3962 /* Returns an eviction priority for 'rule'.  The return value should be
3963  * interpreted so that higher priorities make a rule more attractive candidates
3964  * for eviction. */
3965 static uint32_t
3966 rule_eviction_priority(struct rule *rule)
3967 {
3968     long long int hard_expiration;
3969     long long int idle_expiration;
3970     long long int expiration;
3971     uint32_t expiration_offset;
3972
3973     /* Calculate time of expiration. */
3974     hard_expiration = (rule->hard_timeout
3975                        ? rule->modified + rule->hard_timeout * 1000
3976                        : LLONG_MAX);
3977     idle_expiration = (rule->idle_timeout
3978                        ? rule->used + rule->idle_timeout * 1000
3979                        : LLONG_MAX);
3980     expiration = MIN(hard_expiration, idle_expiration);
3981     if (expiration == LLONG_MAX) {
3982         return 0;
3983     }
3984
3985     /* Calculate the time of expiration as a number of (approximate) seconds
3986      * after program startup.
3987      *
3988      * This should work OK for program runs that last UINT32_MAX seconds or
3989      * less.  Therefore, please restart OVS at least once every 136 years. */
3990     expiration_offset = (expiration >> 10) - (time_boot_msec() >> 10);
3991
3992     /* Invert the expiration offset because we're using a max-heap. */
3993     return UINT32_MAX - expiration_offset;
3994 }
3995
3996 /* Adds 'rule' to an appropriate eviction group for its oftable's
3997  * configuration.  Does nothing if 'rule''s oftable doesn't have eviction
3998  * enabled, or if 'rule' is a permanent rule (one that will never expire on its
3999  * own).
4000  *
4001  * The caller must ensure that 'rule' is not already in an eviction group. */
4002 static void
4003 eviction_group_add_rule(struct rule *rule)
4004 {
4005     struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
4006     struct oftable *table = &ofproto->tables[rule->table_id];
4007
4008     if (table->eviction_fields
4009         && (rule->hard_timeout || rule->idle_timeout)) {
4010         struct eviction_group *evg;
4011
4012         evg = eviction_group_find(table, eviction_group_hash_rule(rule));
4013
4014         rule->eviction_group = evg;
4015         heap_insert(&evg->rules, &rule->evg_node,
4016                     rule_eviction_priority(rule));
4017         eviction_group_resized(table, evg);
4018     }
4019 }
4020 \f
4021 /* oftables. */
4022
4023 /* Initializes 'table'. */
4024 static void
4025 oftable_init(struct oftable *table)
4026 {
4027     memset(table, 0, sizeof *table);
4028     classifier_init(&table->cls);
4029     table->max_flows = UINT_MAX;
4030 }
4031
4032 /* Destroys 'table', including its classifier and eviction groups.
4033  *
4034  * The caller is responsible for freeing 'table' itself. */
4035 static void
4036 oftable_destroy(struct oftable *table)
4037 {
4038     assert(classifier_is_empty(&table->cls));
4039     oftable_disable_eviction(table);
4040     classifier_destroy(&table->cls);
4041     free(table->name);
4042 }
4043
4044 /* Changes the name of 'table' to 'name'.  If 'name' is NULL or the empty
4045  * string, then 'table' will use its default name.
4046  *
4047  * This only affects the name exposed for a table exposed through the OpenFlow
4048  * OFPST_TABLE (as printed by "ovs-ofctl dump-tables"). */
4049 static void
4050 oftable_set_name(struct oftable *table, const char *name)
4051 {
4052     if (name && name[0]) {
4053         int len = strnlen(name, OFP_MAX_TABLE_NAME_LEN);
4054         if (!table->name || strncmp(name, table->name, len)) {
4055             free(table->name);
4056             table->name = xmemdup0(name, len);
4057         }
4058     } else {
4059         free(table->name);
4060         table->name = NULL;
4061     }
4062 }
4063
4064 /* oftables support a choice of two policies when adding a rule would cause the
4065  * number of flows in the table to exceed the configured maximum number: either
4066  * they can refuse to add the new flow or they can evict some existing flow.
4067  * This function configures the former policy on 'table'. */
4068 static void
4069 oftable_disable_eviction(struct oftable *table)
4070 {
4071     if (table->eviction_fields) {
4072         struct eviction_group *evg, *next;
4073
4074         HMAP_FOR_EACH_SAFE (evg, next, id_node,
4075                             &table->eviction_groups_by_id) {
4076             eviction_group_destroy(table, evg);
4077         }
4078         hmap_destroy(&table->eviction_groups_by_id);
4079         heap_destroy(&table->eviction_groups_by_size);
4080
4081         free(table->eviction_fields);
4082         table->eviction_fields = NULL;
4083         table->n_eviction_fields = 0;
4084     }
4085 }
4086
4087 /* oftables support a choice of two policies when adding a rule would cause the
4088  * number of flows in the table to exceed the configured maximum number: either
4089  * they can refuse to add the new flow or they can evict some existing flow.
4090  * This function configures the latter policy on 'table', with fairness based
4091  * on the values of the 'n_fields' fields specified in 'fields'.  (Specifying
4092  * 'n_fields' as 0 disables fairness.) */
4093 static void
4094 oftable_enable_eviction(struct oftable *table,
4095                         const struct mf_subfield *fields, size_t n_fields)
4096 {
4097     struct cls_cursor cursor;
4098     struct rule *rule;
4099
4100     if (table->eviction_fields
4101         && n_fields == table->n_eviction_fields
4102         && (!n_fields
4103             || !memcmp(fields, table->eviction_fields,
4104                        n_fields * sizeof *fields))) {
4105         /* No change. */
4106         return;
4107     }
4108
4109     oftable_disable_eviction(table);
4110
4111     table->n_eviction_fields = n_fields;
4112     table->eviction_fields = xmemdup(fields, n_fields * sizeof *fields);
4113
4114     table->eviction_group_id_basis = random_uint32();
4115     hmap_init(&table->eviction_groups_by_id);
4116     heap_init(&table->eviction_groups_by_size);
4117
4118     cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
4119     CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
4120         eviction_group_add_rule(rule);
4121     }
4122 }
4123
4124 /* Removes 'rule' from the oftable that contains it. */
4125 static void
4126 oftable_remove_rule(struct rule *rule)
4127 {
4128     struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
4129     struct oftable *table = &ofproto->tables[rule->table_id];
4130
4131     classifier_remove(&table->cls, &rule->cr);
4132     eviction_group_remove_rule(rule);
4133 }
4134
4135 /* Inserts 'rule' into its oftable.  Removes any existing rule from 'rule''s
4136  * oftable that has an identical cls_rule.  Returns the rule that was removed,
4137  * if any, and otherwise NULL. */
4138 static struct rule *
4139 oftable_replace_rule(struct rule *rule)
4140 {
4141     struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
4142     struct oftable *table = &ofproto->tables[rule->table_id];
4143     struct rule *victim;
4144
4145     victim = rule_from_cls_rule(classifier_replace(&table->cls, &rule->cr));
4146     if (victim) {
4147         eviction_group_remove_rule(victim);
4148     }
4149     eviction_group_add_rule(rule);
4150     return victim;
4151 }
4152
4153 /* Removes 'old' from its oftable then, if 'new' is nonnull, inserts 'new'. */
4154 static void
4155 oftable_substitute_rule(struct rule *old, struct rule *new)
4156 {
4157     if (new) {
4158         oftable_replace_rule(new);
4159     } else {
4160         oftable_remove_rule(old);
4161     }
4162 }
4163 \f
4164 /* unixctl commands. */
4165
4166 struct ofproto *
4167 ofproto_lookup(const char *name)
4168 {
4169     struct ofproto *ofproto;
4170
4171     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, hmap_node, hash_string(name, 0),
4172                              &all_ofprotos) {
4173         if (!strcmp(ofproto->name, name)) {
4174             return ofproto;
4175         }
4176     }
4177     return NULL;
4178 }
4179
4180 static void
4181 ofproto_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
4182                      const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
4183 {
4184     struct ofproto *ofproto;
4185     struct ds results;
4186
4187     ds_init(&results);
4188     HMAP_FOR_EACH (ofproto, hmap_node, &all_ofprotos) {
4189         ds_put_format(&results, "%s\n", ofproto->name);
4190     }
4191     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&results));
4192     ds_destroy(&results);
4193 }
4194
4195 static void
4196 ofproto_unixctl_init(void)
4197 {
4198     static bool registered;
4199     if (registered) {
4200         return;
4201     }
4202     registered = true;
4203
4204     unixctl_command_register("ofproto/list", "", 0, 0,
4205                              ofproto_unixctl_list, NULL);
4206 }
4207 \f
4208 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
4209  *
4210  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
4211  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
4212  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
4213  * widespread use, we will delete these interfaces. */
4214
4215 /* Sets a 1-bit in the 4096-bit 'vlan_bitmap' for each VLAN ID that is matched
4216  * (exactly) by an OpenFlow rule in 'ofproto'. */
4217 void
4218 ofproto_get_vlan_usage(struct ofproto *ofproto, unsigned long int *vlan_bitmap)
4219 {
4220     const struct oftable *oftable;
4221
4222     free(ofproto->vlan_bitmap);
4223     ofproto->vlan_bitmap = bitmap_allocate(4096);
4224     ofproto->vlans_changed = false;
4225
4226     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (oftable, ofproto) {
4227         const struct cls_table *table;
4228
4229         HMAP_FOR_EACH (table, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
4230             if ((table->wc.vlan_tci_mask & htons(VLAN_VID_MASK))
4231                 == htons(VLAN_VID_MASK)) {
4232                 const struct cls_rule *rule;
4233
4234                 HMAP_FOR_EACH (rule, hmap_node, &table->rules) {
4235                     uint16_t vid = vlan_tci_to_vid(rule->flow.vlan_tci);
4236                     bitmap_set1(vlan_bitmap, vid);
4237                     bitmap_set1(ofproto->vlan_bitmap, vid);
4238                 }
4239             }
4240         }
4241     }
4242 }
4243
4244 /* Returns true if new VLANs have come into use by the flow table since the
4245  * last call to ofproto_get_vlan_usage().
4246  *
4247  * We don't track when old VLANs stop being used. */
4248 bool
4249 ofproto_has_vlan_usage_changed(const struct ofproto *ofproto)
4250 {
4251     return ofproto->vlans_changed;
4252 }
4253
4254 /* Configures a VLAN splinter binding between the ports identified by OpenFlow
4255  * port numbers 'vlandev_ofp_port' and 'realdev_ofp_port'.  If
4256  * 'realdev_ofp_port' is nonzero, then the VLAN device is enslaved to the real
4257  * device as a VLAN splinter for VLAN ID 'vid'.  If 'realdev_ofp_port' is zero,
4258  * then the VLAN device is un-enslaved. */
4259 int
4260 ofproto_port_set_realdev(struct ofproto *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port,
4261                          uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
4262 {
4263     struct ofport *ofport;
4264     int error;
4265
4266     assert(vlandev_ofp_port != realdev_ofp_port);
4267
4268     ofport = ofproto_get_port(ofproto, vlandev_ofp_port);
4269     if (!ofport) {
4270         VLOG_WARN("%s: cannot set realdev on nonexistent port %"PRIu16,
4271                   ofproto->name, vlandev_ofp_port);
4272         return EINVAL;
4273     }
4274
4275     if (!ofproto->ofproto_class->set_realdev) {
4276         if (!vlandev_ofp_port) {
4277             return 0;
4278         }
4279         VLOG_WARN("%s: vlan splinters not supported", ofproto->name);
4280         return EOPNOTSUPP;
4281     }
4282
4283     error = ofproto->ofproto_class->set_realdev(ofport, realdev_ofp_port, vid);
4284     if (error) {
4285         VLOG_WARN("%s: setting realdev on port %"PRIu16" (%s) failed (%s)",
4286                   ofproto->name, vlandev_ofp_port,
4287                   netdev_get_name(ofport->netdev), strerror(error));
4288     }
4289     return error;
4290 }