ovs-ofctl: Drop assignment whose value is never used.
[cascardo/ovs.git] / vswitchd / bridge.c
1 /* Copyright (c) 2008, 2009, 2010 Nicira Networks
2  *
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <config.h>
17 #include "bridge.h"
18 #include <assert.h>
19 #include <errno.h>
20 #include <arpa/inet.h>
21 #include <ctype.h>
22 #include <inttypes.h>
23 #include <net/if.h>
24 #include <openflow/openflow.h>
25 #include <signal.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <strings.h>
28 #include <sys/stat.h>
29 #include <sys/socket.h>
30 #include <sys/types.h>
31 #include <unistd.h>
32 #include "bitmap.h"
33 #include "coverage.h"
34 #include "dirs.h"
35 #include "dpif.h"
36 #include "dynamic-string.h"
37 #include "flow.h"
38 #include "hash.h"
39 #include "list.h"
40 #include "mac-learning.h"
41 #include "netdev.h"
42 #include "odp-util.h"
43 #include "ofp-print.h"
44 #include "ofpbuf.h"
45 #include "ofproto/netflow.h"
46 #include "ofproto/ofproto.h"
47 #include "packets.h"
48 #include "poll-loop.h"
49 #include "port-array.h"
50 #include "proc-net-compat.h"
51 #include "process.h"
52 #include "sha1.h"
53 #include "shash.h"
54 #include "socket-util.h"
55 #include "stream-ssl.h"
56 #include "svec.h"
57 #include "timeval.h"
58 #include "util.h"
59 #include "unixctl.h"
60 #include "vconn.h"
61 #include "vswitchd/vswitch-idl.h"
62 #include "xenserver.h"
63 #include "xtoxll.h"
64 #include "sflow_api.h"
65
66 #define THIS_MODULE VLM_bridge
67 #include "vlog.h"
68
69 struct dst {
70     uint16_t vlan;
71     uint16_t dp_ifidx;
72 };
73
74 struct iface {
75     /* These members are always valid. */
76     struct port *port;          /* Containing port. */
77     size_t port_ifidx;          /* Index within containing port. */
78     char *name;                 /* Host network device name. */
79     tag_type tag;               /* Tag associated with this interface. */
80     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
81
82     /* These members are valid only after bridge_reconfigure() causes them to
83      * be initialized.*/
84     int dp_ifidx;               /* Index within kernel datapath. */
85     struct netdev *netdev;      /* Network device. */
86     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
87
88     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
89     const struct ovsrec_interface *cfg;
90 };
91
92 #define BOND_MASK 0xff
93 struct bond_entry {
94     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
95     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
96     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
97 };
98
99 #define MAX_MIRRORS 32
100 typedef uint32_t mirror_mask_t;
101 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
102 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
103 struct mirror {
104     struct bridge *bridge;
105     size_t idx;
106     char *name;
107
108     /* Selection criteria. */
109     struct shash src_ports;     /* Name is port name; data is always NULL. */
110     struct shash dst_ports;     /* Name is port name; data is always NULL. */
111     int *vlans;
112     size_t n_vlans;
113
114     /* Output. */
115     struct port *out_port;
116     int out_vlan;
117 };
118
119 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
120 struct port {
121     struct bridge *bridge;
122     size_t port_idx;
123     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
124     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1. */
125     char *name;
126
127     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
128      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
129     struct iface **ifaces;
130     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
131
132     /* Bonding info. */
133     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
134     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
135     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
136     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
137     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
138     bool bond_compat_is_stale;  /* Need to call port_update_bond_compat()? */
139     bool bond_fake_iface;       /* Fake a bond interface for legacy compat? */
140
141     /* Port mirroring info. */
142     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
143     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
144     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
145
146     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
147     const struct ovsrec_port *cfg;
148 };
149
150 #define DP_MAX_PORTS 255
151 struct bridge {
152     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
153     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
154     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table. */
155     bool sent_config_request;   /* Successfully sent config request? */
156     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
157
158     /* Support for remote controllers. */
159     char *controller;           /* NULL if there is no remote controller;
160                                  * "discover" to do controller discovery;
161                                  * otherwise a vconn name. */
162
163     /* OpenFlow switch processing. */
164     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
165
166     /* Kernel datapath information. */
167     struct dpif *dpif;          /* Datapath. */
168     struct port_array ifaces;   /* Indexed by kernel datapath port number. */
169
170     /* Bridge ports. */
171     struct port **ports;
172     size_t n_ports, allocated_ports;
173
174     /* Bonding. */
175     bool has_bonded_ports;
176     long long int bond_next_rebalance;
177
178     /* Flow tracking. */
179     bool flush;
180
181     /* Flow statistics gathering. */
182     time_t next_stats_request;
183
184     /* Port mirroring. */
185     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
186
187     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
188     const struct ovsrec_bridge *cfg;
189 };
190
191 /* List of all bridges. */
192 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
193
194 /* Maximum number of datapaths. */
195 enum { DP_MAX = 256 };
196
197 static struct bridge *bridge_create(const struct ovsrec_bridge *br_cfg);
198 static void bridge_destroy(struct bridge *);
199 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
200 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_dump_flows;
201 static int bridge_run_one(struct bridge *);
202 static const struct ovsrec_controller *bridge_get_controller(
203                       const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
204                       const struct bridge *br);
205 static void bridge_reconfigure_one(const struct ovsrec_open_vswitch *,
206                                    struct bridge *);
207 static void bridge_reconfigure_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *,
208                                           struct bridge *);
209 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct shash *ifaces);
210 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
211 static void bridge_flush(struct bridge *);
212 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
213                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
214                                       struct iface **hw_addr_iface);
215 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
216                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
217                                         struct iface *hw_addr_iface);
218 static struct iface *bridge_get_local_iface(struct bridge *);
219 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
220
221 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_fdb_show;
222
223 static void bond_init(void);
224 static void bond_run(struct bridge *);
225 static void bond_wait(struct bridge *);
226 static void bond_rebalance_port(struct port *);
227 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
228 static void bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable);
229
230 static struct port *port_create(struct bridge *, const char *name);
231 static void port_reconfigure(struct port *, const struct ovsrec_port *);
232 static void port_destroy(struct port *);
233 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
234 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
235 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
236                                        uint16_t dp_ifidx);
237 static void port_update_bond_compat(struct port *);
238 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
239 static void port_update_bonding(struct port *);
240
241 static struct mirror *mirror_create(struct bridge *, const char *name);
242 static void mirror_destroy(struct mirror *);
243 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
244 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *, struct ovsrec_mirror *);
245 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
246
247 static struct iface *iface_create(struct port *port, 
248                                   const struct ovsrec_interface *if_cfg);
249 static void iface_destroy(struct iface *);
250 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
251 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
252                                          uint16_t dp_ifidx);
253 static bool iface_is_internal(const struct bridge *, const char *name);
254 static void iface_set_mac(struct iface *);
255
256 /* Hooks into ofproto processing. */
257 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
258 \f
259 /* Public functions. */
260
261 /* Adds the name of each interface used by a bridge, including local and
262  * internal ports, to 'svec'. */
263 void
264 bridge_get_ifaces(struct svec *svec) 
265 {
266     struct bridge *br, *next;
267     size_t i, j;
268
269     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
270         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
271             struct port *port = br->ports[i];
272
273             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
274                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
275                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
276                     VLOG_ERR("%s interface not in datapath %s, ignoring",
277                              iface->name, dpif_name(br->dpif));
278                 } else {
279                     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL) {
280                         svec_add(svec, iface->name);
281                     }
282                 }
283             }
284         }
285     }
286 }
287
288 void
289 bridge_init(const struct ovsrec_open_vswitch *cfg)
290 {
291     struct svec bridge_names;
292     struct svec dpif_names, dpif_types;
293     size_t i;
294
295     unixctl_command_register("fdb/show", bridge_unixctl_fdb_show, NULL);
296
297     svec_init(&bridge_names);
298     for (i = 0; i < cfg->n_bridges; i++) {
299         svec_add(&bridge_names, cfg->bridges[i]->name);
300     }
301     svec_sort(&bridge_names);
302
303     svec_init(&dpif_names);
304     svec_init(&dpif_types);
305     dp_enumerate_types(&dpif_types);
306     for (i = 0; i < dpif_types.n; i++) {
307         struct dpif *dpif;
308         int retval;
309         size_t j;
310
311         dp_enumerate_names(dpif_types.names[i], &dpif_names);
312
313         for (j = 0; j < dpif_names.n; j++) {
314             retval = dpif_open(dpif_names.names[j], dpif_types.names[i], &dpif);
315             if (!retval) {
316                 struct svec all_names;
317                 size_t k;
318
319                 svec_init(&all_names);
320                 dpif_get_all_names(dpif, &all_names);
321                 for (k = 0; k < all_names.n; k++) {
322                     if (svec_contains(&bridge_names, all_names.names[k])) {
323                         goto found;
324                     }
325                 }
326                 dpif_delete(dpif);
327             found:
328                 svec_destroy(&all_names);
329                 dpif_close(dpif);
330             }
331         }
332     }
333     svec_destroy(&dpif_names);
334     svec_destroy(&dpif_types);
335
336     unixctl_command_register("bridge/dump-flows", bridge_unixctl_dump_flows,
337                              NULL);
338
339     bond_init();
340     bridge_reconfigure(cfg);
341 }
342
343 #ifdef HAVE_OPENSSL
344 static bool
345 config_string_change(const char *value, char **valuep)
346 {
347     if (value && (!*valuep || strcmp(value, *valuep))) {
348         free(*valuep);
349         *valuep = xstrdup(value);
350         return true;
351     } else {
352         return false;
353     }
354 }
355
356 static void
357 bridge_configure_ssl(const struct ovsrec_ssl *ssl)
358 {
359     /* XXX SSL should be configurable on a per-bridge basis.
360      * XXX should be possible to de-configure SSL. */
361     static char *private_key_file;
362     static char *certificate_file;
363     static char *cacert_file;
364     struct stat s;
365
366     if (!ssl) {
367         /* XXX We can't un-set SSL settings. */
368         return;
369     }
370
371     if (config_string_change(ssl->private_key, &private_key_file)) {
372         stream_ssl_set_private_key_file(private_key_file);
373     }
374
375     if (config_string_change(ssl->certificate, &certificate_file)) {
376         stream_ssl_set_certificate_file(certificate_file);
377     }
378
379     /* We assume that even if the filename hasn't changed, if the CA cert 
380      * file has been removed, that we want to move back into
381      * boot-strapping mode.  This opens a small security hole, because
382      * the old certificate will still be trusted until vSwitch is
383      * restarted.  We may want to address this in vconn's SSL library. */
384     if (config_string_change(ssl->ca_cert, &cacert_file)
385         || (cacert_file && stat(cacert_file, &s) && errno == ENOENT)) {
386         stream_ssl_set_ca_cert_file(cacert_file, ssl->bootstrap_ca_cert);
387     }
388 }
389 #endif
390
391 /* Attempt to create the network device 'iface_name' through the netdev
392  * library. */
393 static int
394 set_up_iface(const struct ovsrec_interface *iface_cfg, struct iface *iface,
395              bool create)
396 {
397     struct shash_node *node;
398     struct shash options;
399     int error = 0;
400     size_t i;
401
402     shash_init(&options);
403     for (i = 0; i < iface_cfg->n_options; i++) {
404         shash_add(&options, iface_cfg->key_options[i],
405                   xstrdup(iface_cfg->value_options[i]));
406     }
407
408     if (create) {
409         struct netdev_options netdev_options;
410
411         memset(&netdev_options, 0, sizeof netdev_options);
412         netdev_options.name = iface_cfg->name;
413         netdev_options.type = iface_cfg->type;
414         netdev_options.args = &options;
415         netdev_options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
416         netdev_options.may_create = true;
417         if (iface_is_internal(iface->port->bridge, iface_cfg->name)) {
418             netdev_options.may_open = true;
419         }
420
421         error = netdev_open(&netdev_options, &iface->netdev);
422
423         if (iface->netdev) {
424             netdev_get_carrier(iface->netdev, &iface->enabled);
425         }
426     } else if (iface->netdev) {
427         const char *netdev_type = netdev_get_type(iface->netdev);
428         const char *iface_type = iface_cfg->type && strlen(iface_cfg->type)
429                                   ? iface_cfg->type : NULL;
430
431         if (!iface_type || !strcmp(netdev_type, iface_type)) {
432             error = netdev_reconfigure(iface->netdev, &options);
433         } else {
434             VLOG_WARN("%s: attempting change device type from %s to %s",
435                       iface_cfg->name, netdev_type, iface_type);
436             error = EINVAL;
437         }
438     }
439
440     SHASH_FOR_EACH (node, &options) {
441         free(node->data);
442     }
443     shash_destroy(&options);
444
445     return error;
446 }
447
448 static int
449 reconfigure_iface(const struct ovsrec_interface *iface_cfg, struct iface *iface)
450 {
451     return set_up_iface(iface_cfg, iface, false);
452 }
453
454 static bool
455 check_iface_netdev(struct bridge *br UNUSED, struct iface *iface,
456                    void *aux UNUSED)
457 {
458     if (!iface->netdev) {
459         int error = set_up_iface(iface->cfg, iface, true);
460         if (error) {
461             VLOG_WARN("could not open netdev on %s, dropping: %s", iface->name,
462                                                                strerror(error));
463             return false;
464         }
465     }
466
467     return true;
468 }
469
470 static bool
471 check_iface_dp_ifidx(struct bridge *br, struct iface *iface, void *aux UNUSED)
472 {
473     if (iface->dp_ifidx >= 0) {
474         VLOG_DBG("%s has interface %s on port %d",
475                  dpif_name(br->dpif),
476                  iface->name, iface->dp_ifidx);
477         return true;
478     } else {
479         VLOG_ERR("%s interface not in %s, dropping",
480                  iface->name, dpif_name(br->dpif));
481         return false;
482     }
483 }
484
485 static bool
486 set_iface_properties(struct bridge *br UNUSED, struct iface *iface,
487                    void *aux UNUSED)
488 {
489     /* Set policing attributes. */
490     netdev_set_policing(iface->netdev,
491                         iface->cfg->ingress_policing_rate,
492                         iface->cfg->ingress_policing_burst);
493
494     /* Set MAC address of internal interfaces other than the local
495      * interface. */
496     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL
497         && iface_is_internal(br, iface->name)) {
498         iface_set_mac(iface);
499     }
500
501     return true;
502 }
503
504 /* Calls 'cb' for each interfaces in 'br', passing along the 'aux' argument.
505  * Deletes from 'br' all the interfaces for which 'cb' returns false, and then
506  * deletes from 'br' any ports that no longer have any interfaces. */
507 static void
508 iterate_and_prune_ifaces(struct bridge *br,
509                          bool (*cb)(struct bridge *, struct iface *,
510                                     void *aux),
511                          void *aux)
512 {
513     size_t i, j;
514
515     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
516         struct port *port = br->ports[i];
517         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
518             struct iface *iface = port->ifaces[j];
519             if (cb(br, iface, aux)) {
520                 j++;
521             } else {
522                 iface_destroy(iface);
523             }
524         }
525
526         if (port->n_ifaces) {
527             i++;
528         } else  {
529             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
530             port_destroy(port);
531         }
532     }
533 }
534
535 void
536 bridge_reconfigure(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg)
537 {
538     struct ovsdb_idl_txn *txn;
539     struct shash old_br, new_br;
540     struct shash_node *node;
541     struct bridge *br, *next;
542     size_t i;
543     int sflow_bridge_number;
544
545     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
546
547     txn = ovsdb_idl_txn_create(ovs_cfg->header_.table->idl);
548
549     /* Collect old and new bridges. */
550     shash_init(&old_br);
551     shash_init(&new_br);
552     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
553         shash_add(&old_br, br->name, br);
554     }
555     for (i = 0; i < ovs_cfg->n_bridges; i++) {
556         const struct ovsrec_bridge *br_cfg = ovs_cfg->bridges[i];
557         if (!shash_add_once(&new_br, br_cfg->name, br_cfg)) {
558             VLOG_WARN("more than one bridge named %s", br_cfg->name);
559         }
560     }
561
562     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
563     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
564         struct ovsrec_bridge *br_cfg = shash_find_data(&new_br, br->name);
565         if (br_cfg) {
566             br->cfg = br_cfg;
567         } else {
568             bridge_destroy(br);
569         }
570     }
571     SHASH_FOR_EACH (node, &new_br) {
572         const char *br_name = node->name;
573         const struct ovsrec_bridge *br_cfg = node->data;
574         br = shash_find_data(&old_br, br_name);
575         if (br) {
576             /* If the bridge datapath type has changed, we need to tear it
577              * down and recreate. */
578             if (strcmp(br->cfg->datapath_type, br_cfg->datapath_type)) {
579                 bridge_destroy(br);
580                 bridge_create(br_cfg);
581             }
582         } else {
583             bridge_create(br_cfg);
584         }
585     }
586     shash_destroy(&old_br);
587     shash_destroy(&new_br);
588
589 #ifdef HAVE_OPENSSL
590     /* Configure SSL. */
591     bridge_configure_ssl(ovs_cfg->ssl);
592 #endif
593
594     /* Reconfigure all bridges. */
595     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
596         bridge_reconfigure_one(ovs_cfg, br);
597     }
598
599     /* Add and delete ports on all datapaths.
600      *
601      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
602      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
603      * port deletions before any port additions. */
604     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
605         struct odp_port *dpif_ports;
606         size_t n_dpif_ports;
607         struct shash want_ifaces;
608
609         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
610         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
611         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
612             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
613             if (!shash_find(&want_ifaces, p->devname)
614                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
615                 int retval = dpif_port_del(br->dpif, p->port);
616                 if (retval) {
617                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from %s: %s",
618                              p->devname, dpif_name(br->dpif),
619                              strerror(retval));
620                 }
621             }
622         }
623         shash_destroy(&want_ifaces);
624         free(dpif_ports);
625     }
626     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
627         struct odp_port *dpif_ports;
628         size_t n_dpif_ports;
629         struct shash cur_ifaces, want_ifaces;
630         struct shash_node *node;
631
632         /* Get the set of interfaces currently in this datapath. */
633         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
634         shash_init(&cur_ifaces);
635         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
636             const char *name = dpif_ports[i].devname;
637             if (!shash_find(&cur_ifaces, name)) {
638                 shash_add(&cur_ifaces, name, NULL);
639             }
640         }
641         free(dpif_ports);
642
643         /* Get the set of interfaces we want on this datapath. */
644         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
645
646         SHASH_FOR_EACH (node, &want_ifaces) {
647             const char *if_name = node->name;
648             struct iface *iface = node->data;
649
650             if (shash_find(&cur_ifaces, if_name)) {
651                 /* Already exists, just reconfigure it. */
652                 if (iface) {
653                     reconfigure_iface(iface->cfg, iface);
654                 }
655             } else {
656                 /* Need to add to datapath. */
657                 bool internal;
658                 int error;
659
660                 /* Add to datapath. */
661                 internal = iface_is_internal(br, if_name);
662                 error = dpif_port_add(br->dpif, if_name,
663                                       internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0, NULL);
664                 if (error == EFBIG) {
665                     VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on %s",
666                              dpif_name(br->dpif));
667                     break;
668                 } else if (error) {
669                     VLOG_ERR("failed to add %s interface to %s: %s",
670                              if_name, dpif_name(br->dpif), strerror(error));
671                 }
672             }
673         }
674         shash_destroy(&cur_ifaces);
675         shash_destroy(&want_ifaces);
676     }
677     sflow_bridge_number = 0;
678     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
679         uint8_t ea[8];
680         uint64_t dpid;
681         struct iface *local_iface;
682         struct iface *hw_addr_iface;
683         char *dpid_string;
684
685         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
686
687         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_netdev, NULL);
688         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_dp_ifidx, NULL);
689
690         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
691         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &hw_addr_iface);
692         local_iface = bridge_get_local_iface(br);
693         if (local_iface) {
694             int error = netdev_set_etheraddr(local_iface->netdev, ea);
695             if (error) {
696                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
697                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
698                             "Ethernet address: %s",
699                             br->name, strerror(error));
700             }
701         }
702
703         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, hw_addr_iface);
704         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
705
706         dpid_string = xasprintf("%012"PRIx64, dpid);
707         ovsrec_bridge_set_datapath_id(br->cfg, dpid_string);
708         free(dpid_string);
709
710         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
711         if (br->cfg->netflow) {
712             struct ovsrec_netflow *nf_cfg = br->cfg->netflow;
713             struct netflow_options opts;
714
715             memset(&opts, 0, sizeof opts);
716
717             dpif_get_netflow_ids(br->dpif, &opts.engine_type, &opts.engine_id);
718             if (nf_cfg->engine_type) {
719                 opts.engine_type = *nf_cfg->engine_type;
720             }
721             if (nf_cfg->engine_id) {
722                 opts.engine_id = *nf_cfg->engine_id;
723             }
724
725             opts.active_timeout = nf_cfg->active_timeout;
726             if (!opts.active_timeout) {
727                 opts.active_timeout = -1;
728             } else if (opts.active_timeout < 0) {
729                 VLOG_WARN("bridge %s: active timeout interval set to negative "
730                           "value, using default instead (%d seconds)", br->name,
731                           NF_ACTIVE_TIMEOUT_DEFAULT);
732                 opts.active_timeout = -1;
733             }
734
735             opts.add_id_to_iface = nf_cfg->add_id_to_interface;
736             if (opts.add_id_to_iface) {
737                 if (opts.engine_id > 0x7f) {
738                     VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict "
739                               "with another vswitch, choose an engine id less "
740                               "than 128", br->name);
741                 }
742                 if (br->n_ports > 508) {
743                     VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict "
744                               "with another port when more than 508 ports are "
745                               "used", br->name);
746                 }
747             }
748
749             opts.collectors.n = nf_cfg->n_targets;
750             opts.collectors.names = nf_cfg->targets;
751             if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &opts)) {
752                 VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors", 
753                          br->name);
754             }
755         } else {
756             ofproto_set_netflow(br->ofproto, NULL);
757         }
758
759         /* Set sFlow configuration on this bridge. */
760         if (br->cfg->sflow) {
761             const struct ovsrec_sflow *sflow_cfg = br->cfg->sflow;
762             const struct ovsrec_controller *ctrl;
763             struct ofproto_sflow_options oso;
764
765             memset(&oso, 0, sizeof oso);
766
767             oso.targets.n = sflow_cfg->n_targets;
768             oso.targets.names = sflow_cfg->targets;
769
770             oso.sampling_rate = SFL_DEFAULT_SAMPLING_RATE;
771             if (sflow_cfg->sampling) {
772                 oso.sampling_rate = *sflow_cfg->sampling;
773             }
774
775             oso.polling_interval = SFL_DEFAULT_POLLING_INTERVAL;
776             if (sflow_cfg->polling) {
777                 oso.polling_interval = *sflow_cfg->polling;
778             }
779
780             oso.header_len = SFL_DEFAULT_HEADER_SIZE;
781             if (sflow_cfg->header) {
782                 oso.header_len = *sflow_cfg->header;
783             }
784
785             oso.sub_id = sflow_bridge_number++;
786             oso.agent_device = sflow_cfg->agent;
787
788             ctrl = bridge_get_controller(ovs_cfg, br);
789             oso.control_ip = ctrl ? ctrl->local_ip : NULL;
790             ofproto_set_sflow(br->ofproto, &oso);
791
792             svec_destroy(&oso.targets);
793         } else {
794             ofproto_set_sflow(br->ofproto, NULL);
795         }
796
797         /* Update the controller and related settings.  It would be more
798          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
799          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
800          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
801          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
802          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
803          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
804          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
805          * the datapath ID before the controller. */
806         bridge_reconfigure_controller(ovs_cfg, br);
807     }
808     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
809         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
810             struct port *port = br->ports[i];
811
812             port_update_vlan_compat(port);
813             port_update_bonding(port);
814         }
815     }
816     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
817         iterate_and_prune_ifaces(br, set_iface_properties, NULL);
818     }
819
820     ovsrec_open_vswitch_set_cur_cfg(ovs_cfg, ovs_cfg->next_cfg);
821
822     ovsdb_idl_txn_commit(txn);
823     ovsdb_idl_txn_destroy(txn); /* XXX */
824 }
825
826 static const char *
827 bridge_get_other_config(const struct ovsrec_bridge *br_cfg, const char *key)
828 {
829     size_t i;
830
831     for (i = 0; i < br_cfg->n_other_config; i++) {
832         if (!strcmp(br_cfg->key_other_config[i], key)) {
833             return br_cfg->value_other_config[i];
834         }
835     }
836     return NULL;
837 }
838
839 static void
840 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
841                           struct iface **hw_addr_iface)
842 {
843     const char *hwaddr;
844     size_t i, j;
845     int error;
846
847     *hw_addr_iface = NULL;
848
849     /* Did the user request a particular MAC? */
850     hwaddr = bridge_get_other_config(br->cfg, "hwaddr");
851     if (hwaddr && eth_addr_from_string(hwaddr, ea)) {
852         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
853             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
854                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
855         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
856             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
857         } else {
858             return;
859         }
860     }
861
862     /* Otherwise choose the minimum non-local MAC address among all of the
863      * interfaces. */
864     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
865     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
866         struct port *port = br->ports[i];
867         uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
868         struct iface *iface;
869
870         /* Mirror output ports don't participate. */
871         if (port->is_mirror_output_port) {
872             continue;
873         }
874
875         /* Choose the MAC address to represent the port. */
876         if (port->cfg->mac && eth_addr_from_string(port->cfg->mac, iface_ea)) {
877             /* Find the interface with this Ethernet address (if any) so that
878              * we can provide the correct devname to the caller. */
879             iface = NULL;
880             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
881                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
882                 uint8_t candidate_ea[ETH_ADDR_LEN];
883                 if (!netdev_get_etheraddr(candidate->netdev, candidate_ea)
884                     && eth_addr_equals(iface_ea, candidate_ea)) {
885                     iface = candidate;
886                 }
887             }
888         } else {
889             /* Choose the interface whose MAC address will represent the port.
890              * The Linux kernel bonding code always chooses the MAC address of
891              * the first slave added to a bond, and the Fedora networking
892              * scripts always add slaves to a bond in alphabetical order, so
893              * for compatibility we choose the interface with the name that is
894              * first in alphabetical order. */
895             iface = port->ifaces[0];
896             for (j = 1; j < port->n_ifaces; j++) {
897                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
898                 if (strcmp(candidate->name, iface->name) < 0) {
899                     iface = candidate;
900                 }
901             }
902
903             /* The local port doesn't count (since we're trying to choose its
904              * MAC address anyway). */
905             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
906                 continue;
907             }
908
909             /* Grab MAC. */
910             error = netdev_get_etheraddr(iface->netdev, iface_ea);
911             if (error) {
912                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
913                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
914                             iface->name, strerror(error));
915                 continue;
916             }
917         }
918
919         /* Compare against our current choice. */
920         if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
921             !eth_addr_is_local(iface_ea) &&
922             !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
923             !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
924             memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0)
925         {
926             memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
927             *hw_addr_iface = iface;
928         }
929     }
930     if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
931         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
932         *hw_addr_iface = NULL;
933         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
934                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
935     } else {
936         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
937                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
938     }
939 }
940
941 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
942  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
943  * an interface on 'br', then that interface must be passed in as
944  * 'hw_addr_iface'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then
945  * 'hw_addr_iface' must be passed in as a null pointer. */
946 static uint64_t
947 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
948                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
949                         struct iface *hw_addr_iface)
950 {
951     /*
952      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
953      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
954      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
955      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
956      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
957      * ID.
958      *
959      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
960      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
961      * "sticks".
962      */
963     const char *datapath_id;
964     uint64_t dpid;
965
966     datapath_id = bridge_get_other_config(br->cfg, "datapath-id");
967     if (datapath_id && dpid_from_string(datapath_id, &dpid)) {
968         return dpid;
969     }
970
971     if (hw_addr_iface) {
972         int vlan;
973         if (!netdev_get_vlan_vid(hw_addr_iface->netdev, &vlan)) {
974             /*
975              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
976              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
977              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
978              * device's physical network device.
979              *
980              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
981              * along with the VLAN identifier.
982              */
983             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
984             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
985             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
986             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
987             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
988         } else {
989             /*
990              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
991              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
992              */
993         }
994     } else {
995         /*
996          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
997          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
998          * natural unique identifier at all.
999          *
1000          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
1001          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
1002          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
1003          * an internal network is destroyed and then a new one is later
1004          * created, so this is fairly effective.
1005          *
1006          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
1007          * address on each run.
1008          */
1009         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
1010         if (host_uuid) {
1011             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
1012             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
1013             free(combined);
1014             return dpid;
1015         }
1016     }
1017
1018     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
1019 }
1020
1021 static uint64_t
1022 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
1023 {
1024     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
1025
1026     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
1027     sha1_bytes(data, n, hash);
1028     eth_addr_mark_random(hash);
1029     return eth_addr_to_uint64(hash);
1030 }
1031
1032 int
1033 bridge_run(void)
1034 {
1035     struct bridge *br, *next;
1036     int retval;
1037
1038     retval = 0;
1039     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
1040         int error = bridge_run_one(br);
1041         if (error) {
1042             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1043             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
1044                         "forcing reconfiguration", br->name);
1045             if (!retval) {
1046                 retval = error;
1047             }
1048         }
1049     }
1050     return retval;
1051 }
1052
1053 void
1054 bridge_wait(void)
1055 {
1056     struct bridge *br;
1057
1058     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
1059         ofproto_wait(br->ofproto);
1060         if (br->controller) {
1061             continue;
1062         }
1063
1064         mac_learning_wait(br->ml);
1065         bond_wait(br);
1066     }
1067 }
1068
1069 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
1070  * configuration changes.  */
1071 static void
1072 bridge_flush(struct bridge *br)
1073 {
1074     COVERAGE_INC(bridge_flush);
1075     br->flush = true;
1076     mac_learning_flush(br->ml);
1077 }
1078
1079 /* Returns the 'br' interface for the ODPP_LOCAL port, or null if 'br' has no
1080  * such interface. */
1081 static struct iface *
1082 bridge_get_local_iface(struct bridge *br)
1083 {
1084     size_t i, j;
1085
1086     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1087         struct port *port = br->ports[i];
1088         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1089             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1090             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
1091                 return iface;
1092             }
1093         }
1094     }
1095
1096     return NULL;
1097 }
1098 \f
1099 /* Bridge unixctl user interface functions. */
1100 static void
1101 bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn,
1102                         const char *args, void *aux UNUSED)
1103 {
1104     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1105     const struct bridge *br;
1106     const struct mac_entry *e;
1107
1108     br = bridge_lookup(args);
1109     if (!br) {
1110         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
1111         return;
1112     }
1113
1114     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
1115     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
1116         if (e->port < 0 || e->port >= br->n_ports) {
1117             continue;
1118         }
1119         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
1120                       br->ports[e->port]->ifaces[0]->dp_ifidx,
1121                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
1122     }
1123     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
1124     ds_destroy(&ds);
1125 }
1126 \f
1127 /* Bridge reconfiguration functions. */
1128 static struct bridge *
1129 bridge_create(const struct ovsrec_bridge *br_cfg)
1130 {
1131     struct bridge *br;
1132     int error;
1133
1134     assert(!bridge_lookup(br_cfg->name));
1135     br = xzalloc(sizeof *br);
1136
1137     error = dpif_create_and_open(br_cfg->name, br_cfg->datapath_type,
1138                                  &br->dpif);
1139     if (error) {
1140         free(br);
1141         return NULL;
1142     }
1143     dpif_flow_flush(br->dpif);
1144
1145     error = ofproto_create(br_cfg->name, br_cfg->datapath_type, &bridge_ofhooks,
1146                            br, &br->ofproto);
1147     if (error) {
1148         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", br_cfg->name,
1149                  strerror(error));
1150         dpif_delete(br->dpif);
1151         dpif_close(br->dpif);
1152         free(br);
1153         return NULL;
1154     }
1155
1156     br->name = xstrdup(br_cfg->name);
1157     br->cfg = br_cfg;
1158     br->ml = mac_learning_create();
1159     br->sent_config_request = false;
1160     eth_addr_nicira_random(br->default_ea);
1161
1162     port_array_init(&br->ifaces);
1163
1164     br->flush = false;
1165     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
1166
1167     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
1168
1169     VLOG_INFO("created bridge %s on %s", br->name, dpif_name(br->dpif));
1170
1171     return br;
1172 }
1173
1174 static void
1175 bridge_destroy(struct bridge *br)
1176 {
1177     if (br) {
1178         int error;
1179
1180         while (br->n_ports > 0) {
1181             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
1182         }
1183         list_remove(&br->node);
1184         error = dpif_delete(br->dpif);
1185         if (error && error != ENOENT) {
1186             VLOG_ERR("failed to delete %s: %s",
1187                      dpif_name(br->dpif), strerror(error));
1188         }
1189         dpif_close(br->dpif);
1190         ofproto_destroy(br->ofproto);
1191         free(br->controller);
1192         mac_learning_destroy(br->ml);
1193         port_array_destroy(&br->ifaces);
1194         free(br->ports);
1195         free(br->name);
1196         free(br);
1197     }
1198 }
1199
1200 static struct bridge *
1201 bridge_lookup(const char *name)
1202 {
1203     struct bridge *br;
1204
1205     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
1206         if (!strcmp(br->name, name)) {
1207             return br;
1208         }
1209     }
1210     return NULL;
1211 }
1212
1213 bool
1214 bridge_exists(const char *name)
1215 {
1216     return bridge_lookup(name) ? true : false;
1217 }
1218
1219 uint64_t
1220 bridge_get_datapathid(const char *name)
1221 {
1222     struct bridge *br = bridge_lookup(name);
1223     return br ? ofproto_get_datapath_id(br->ofproto) : 0;
1224 }
1225
1226 /* Handle requests for a listing of all flows known by the OpenFlow
1227  * stack, including those normally hidden. */
1228 static void
1229 bridge_unixctl_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
1230                           const char *args, void *aux UNUSED)
1231 {
1232     struct bridge *br;
1233     struct ds results;
1234     
1235     br = bridge_lookup(args);
1236     if (!br) {
1237         unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown bridge");
1238         return;
1239     }
1240
1241     ds_init(&results);
1242     ofproto_get_all_flows(br->ofproto, &results);
1243
1244     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&results));
1245     ds_destroy(&results);
1246 }
1247
1248 static int
1249 bridge_run_one(struct bridge *br)
1250 {
1251     int error;
1252
1253     error = ofproto_run1(br->ofproto);
1254     if (error) {
1255         return error;
1256     }
1257
1258     mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
1259     bond_run(br);
1260
1261     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
1262     br->flush = false;
1263
1264     return error;
1265 }
1266
1267 static const struct ovsrec_controller *
1268 bridge_get_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1269                       const struct bridge *br)
1270 {
1271     const struct ovsrec_controller *controller;
1272
1273     controller = (br->cfg->controller ? br->cfg->controller
1274                   : ovs_cfg->controller ? ovs_cfg->controller
1275                   : NULL);
1276
1277     if (controller && !strcmp(controller->target, "none")) {
1278         return NULL;
1279     }
1280
1281     return controller;
1282 }
1283
1284 static bool
1285 check_duplicate_ifaces(struct bridge *br, struct iface *iface, void *ifaces_)
1286 {
1287     struct svec *ifaces = ifaces_;
1288     if (!svec_contains(ifaces, iface->name)) {
1289         svec_add(ifaces, iface->name);
1290         svec_sort(ifaces);
1291         return true;
1292     } else {
1293         VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
1294                  "removing from %s",
1295                  br->name, iface->name, iface->port->name);
1296         return false;
1297     }
1298 }
1299
1300 static void
1301 bridge_reconfigure_one(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1302                        struct bridge *br)
1303 {
1304     struct shash old_ports, new_ports;
1305     struct svec ifaces;
1306     struct svec listeners, old_listeners;
1307     struct svec snoops, old_snoops;
1308     struct shash_node *node;
1309     size_t i;
1310
1311     /* Collect old ports. */
1312     shash_init(&old_ports);
1313     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1314         shash_add(&old_ports, br->ports[i]->name, br->ports[i]);
1315     }
1316
1317     /* Collect new ports. */
1318     shash_init(&new_ports);
1319     for (i = 0; i < br->cfg->n_ports; i++) {
1320         const char *name = br->cfg->ports[i]->name;
1321         if (!shash_add_once(&new_ports, name, br->cfg->ports[i])) {
1322             VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
1323                       br->name, name);
1324         }
1325     }
1326
1327     /* If we have a controller, then we need a local port.  Complain if the
1328      * user didn't specify one.
1329      *
1330      * XXX perhaps we should synthesize a port ourselves in this case. */
1331     if (bridge_get_controller(ovs_cfg, br)) {
1332         char local_name[IF_NAMESIZE];
1333         int error;
1334
1335         error = dpif_port_get_name(br->dpif, ODPP_LOCAL,
1336                                    local_name, sizeof local_name);
1337         if (!error && !shash_find(&new_ports, local_name)) {
1338             VLOG_WARN("bridge %s: controller specified but no local port "
1339                       "(port named %s) defined",
1340                       br->name, local_name);
1341         }
1342     }
1343
1344     /* Get rid of deleted ports and add new ports. */
1345     SHASH_FOR_EACH (node, &old_ports) {
1346         if (!shash_find(&new_ports, node->name)) {
1347             port_destroy(node->data);
1348         }
1349     }
1350     SHASH_FOR_EACH (node, &new_ports) {
1351         struct port *port = shash_find_data(&old_ports, node->name);
1352         if (!port) {
1353             port = port_create(br, node->name);
1354         }
1355         port_reconfigure(port, node->data);
1356     }
1357     shash_destroy(&old_ports);
1358     shash_destroy(&new_ports);
1359
1360     /* Check and delete duplicate interfaces. */
1361     svec_init(&ifaces);
1362     iterate_and_prune_ifaces(br, check_duplicate_ifaces, &ifaces);
1363     svec_destroy(&ifaces);
1364
1365     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1366      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1367      * controller to another?) */
1368
1369 #if 0
1370     /* Configure OpenFlow management listeners. */
1371     svec_init(&listeners);
1372     cfg_get_all_strings(&listeners, "bridge.%s.openflow.listeners", br->name);
1373     if (!listeners.n) {
1374         svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1375                                               ovs_rundir, br->name));
1376     } else if (listeners.n == 1 && !strcmp(listeners.names[0], "none")) {
1377         svec_clear(&listeners);
1378     }
1379     svec_sort_unique(&listeners);
1380
1381     svec_init(&old_listeners);
1382     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1383     svec_sort_unique(&old_listeners);
1384
1385     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1386         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1387     }
1388     svec_destroy(&listeners);
1389     svec_destroy(&old_listeners);
1390
1391     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1392     svec_init(&snoops);
1393     cfg_get_all_strings(&snoops, "bridge.%s.openflow.snoops", br->name);
1394     if (!snoops.n) {
1395         svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1396                                            ovs_rundir, br->name));
1397     } else if (snoops.n == 1 && !strcmp(snoops.names[0], "none")) {
1398         svec_clear(&snoops);
1399     }
1400     svec_sort_unique(&snoops);
1401
1402     svec_init(&old_snoops);
1403     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1404     svec_sort_unique(&old_snoops);
1405
1406     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1407         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1408     }
1409     svec_destroy(&snoops);
1410     svec_destroy(&old_snoops);
1411 #else
1412     /* Default listener. */
1413     svec_init(&listeners);
1414     svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1415                                           ovs_rundir, br->name));
1416     svec_init(&old_listeners);
1417     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1418     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1419         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1420     }
1421     svec_destroy(&listeners);
1422     svec_destroy(&old_listeners);
1423
1424     /* Default snoop. */
1425     svec_init(&snoops);
1426     svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1427                                        ovs_rundir, br->name));
1428     svec_init(&old_snoops);
1429     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1430     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1431         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1432     }
1433     svec_destroy(&snoops);
1434     svec_destroy(&old_snoops);
1435 #endif
1436
1437     mirror_reconfigure(br);
1438 }
1439
1440 static void
1441 bridge_reconfigure_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1442                               struct bridge *br)
1443 {
1444     char *pfx = xasprintf("bridge.%s.controller", br->name);
1445     const struct ovsrec_controller *c;
1446
1447     c = bridge_get_controller(ovs_cfg, br);
1448     if ((br->controller != NULL) != (c != NULL)) {
1449         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1450     }
1451     free(br->controller);
1452     br->controller = c ? xstrdup(c->target) : NULL;
1453
1454     if (c) {
1455         int max_backoff, probe;
1456         int rate_limit, burst_limit;
1457
1458         if (!strcmp(c->target, "discover")) {
1459             ofproto_set_discovery(br->ofproto, true,
1460                                   c->discover_accept_regex,
1461                                   c->discover_update_resolv_conf);
1462         } else {
1463             struct iface *local_iface;
1464             struct in_addr ip;
1465             bool in_band;
1466
1467             in_band = (!c->connection_mode
1468                        || !strcmp(c->connection_mode, "out-of-band"));
1469             ofproto_set_discovery(br->ofproto, false, NULL, NULL);
1470             ofproto_set_in_band(br->ofproto, in_band);
1471
1472             local_iface = bridge_get_local_iface(br);
1473             if (local_iface && c->local_ip && inet_aton(c->local_ip, &ip)) {
1474                 struct netdev *netdev = local_iface->netdev;
1475                 struct in_addr mask, gateway;
1476
1477                 if (!c->local_netmask || !inet_aton(c->local_netmask, &mask)) {
1478                     mask.s_addr = 0;
1479                 }
1480                 if (!c->local_gateway
1481                     || !inet_aton(c->local_gateway, &gateway)) {
1482                     gateway.s_addr = 0;
1483                 }
1484
1485                 netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1486                 if (!mask.s_addr) {
1487                     mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1488                 }
1489                 if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1490                     VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", "
1491                               "netmask "IP_FMT,
1492                               br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr),
1493                               IP_ARGS(&mask.s_addr));
1494                 }
1495
1496                 if (gateway.s_addr) {
1497                     if (!netdev_add_router(netdev, gateway)) {
1498                         VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1499                                   br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1500                     }
1501                 }
1502             }
1503         }
1504
1505         ofproto_set_failure(br->ofproto,
1506                             (!c->fail_mode
1507                              || !strcmp(c->fail_mode, "standalone")
1508                              || !strcmp(c->fail_mode, "open")));
1509
1510         probe = c->inactivity_probe ? *c->inactivity_probe / 1000 : 5;
1511         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, probe);
1512
1513         max_backoff = c->max_backoff ? *c->max_backoff / 1000 : 8;
1514         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, max_backoff);
1515
1516         rate_limit = c->controller_rate_limit ? *c->controller_rate_limit : 0;
1517         burst_limit = c->controller_burst_limit ? *c->controller_burst_limit : 0;
1518         ofproto_set_rate_limit(br->ofproto, rate_limit, burst_limit);
1519     } else {
1520         union ofp_action action;
1521         flow_t flow;
1522
1523         /* Set up a flow that matches every packet and directs them to
1524          * OFPP_NORMAL (which goes to us). */
1525         memset(&action, 0, sizeof action);
1526         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1527         action.output.len = htons(sizeof action);
1528         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1529         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1530         ofproto_add_flow(br->ofproto, &flow, OFPFW_ALL, 0,
1531                          &action, 1, 0);
1532
1533         ofproto_set_in_band(br->ofproto, false);
1534         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, 1);
1535         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, 5);
1536         ofproto_set_failure(br->ofproto, false);
1537     }
1538     free(pfx);
1539
1540     ofproto_set_controller(br->ofproto, br->controller);
1541 }
1542
1543 static void
1544 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct shash *ifaces)
1545 {
1546     size_t i, j;
1547
1548     shash_init(ifaces);
1549     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1550         struct port *port = br->ports[i];
1551         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1552             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1553             shash_add_once(ifaces, iface->name, iface);
1554         }
1555         if (port->n_ifaces > 1 && port->cfg->bond_fake_iface) {
1556             shash_add_once(ifaces, port->name, NULL);
1557         }
1558     }
1559 }
1560
1561 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1562  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1563  *
1564  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1565  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1566  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1567  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1568  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1569 static void
1570 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1571 {
1572     struct odp_port *dpif_ports;
1573     size_t n_dpif_ports;
1574     size_t i, j;
1575
1576     /* Reset all interface numbers. */
1577     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1578         struct port *port = br->ports[i];
1579         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1580             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1581             iface->dp_ifidx = -1;
1582         }
1583     }
1584     port_array_clear(&br->ifaces);
1585
1586     dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1587     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1588         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1589         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1590         if (iface) {
1591             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1592                 VLOG_WARN("%s reported interface %s twice",
1593                           dpif_name(br->dpif), p->devname);
1594             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1595                 VLOG_WARN("%s reported interface %"PRIu16" twice",
1596                           dpif_name(br->dpif), p->port);
1597             } else {
1598                 port_array_set(&br->ifaces, p->port, iface);
1599                 iface->dp_ifidx = p->port;
1600             }
1601
1602             if (iface->cfg) {
1603                 int64_t ofport = (iface->dp_ifidx >= 0
1604                                   ? odp_port_to_ofp_port(iface->dp_ifidx)
1605                                   : -1);
1606                 ovsrec_interface_set_ofport(iface->cfg, &ofport, 1);
1607             }
1608         }
1609     }
1610     free(dpif_ports);
1611 }
1612 \f
1613 /* Bridge packet processing functions. */
1614
1615 static int
1616 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1617 {
1618     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, 0) & BOND_MASK;
1619 }
1620
1621 static struct bond_entry *
1622 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1623 {
1624     return &port->bond_hash[bond_hash(mac)];
1625 }
1626
1627 static int
1628 bond_choose_iface(const struct port *port)
1629 {
1630     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1631     size_t i, best_down_slave = -1;
1632     long long next_delay_expiration = LLONG_MAX;
1633
1634     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1635         struct iface *iface = port->ifaces[i];
1636
1637         if (iface->enabled) {
1638             return i;
1639         } else if (iface->delay_expires < next_delay_expiration) {
1640             best_down_slave = i;
1641             next_delay_expiration = iface->delay_expires;
1642         }
1643     }
1644
1645     if (best_down_slave != -1) {
1646         struct iface *iface = port->ifaces[best_down_slave];
1647
1648         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping remaining %lli ms updelay "
1649                      "since no other interface is up", iface->name,
1650                      iface->delay_expires - time_msec());
1651         bond_enable_slave(iface, true);
1652     }
1653
1654     return best_down_slave;
1655 }
1656
1657 static bool
1658 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1659                     uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1660 {
1661     struct iface *iface;
1662
1663     assert(port->n_ifaces);
1664     if (port->n_ifaces == 1) {
1665         iface = port->ifaces[0];
1666     } else {
1667         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src);
1668         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
1669             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
1670             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
1671              * is only good for testing the rebalancing code. */
1672             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
1673             if (e->iface_idx < 0) {
1674                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
1675                 return false;
1676             }
1677             e->iface_tag = tag_create_random();
1678             ((struct port *) port)->bond_compat_is_stale = true;
1679         }
1680         *tags |= e->iface_tag;
1681         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
1682     }
1683     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
1684     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
1685     return true;
1686 }
1687
1688 static void
1689 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
1690 {
1691     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1692     struct port *port = iface->port;
1693
1694     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1695         /* Nothing to do. */
1696         return;
1697     }
1698     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
1699                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
1700     if (carrier == iface->enabled) {
1701         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1702         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1703                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
1704     } else if (carrier && port->active_iface < 0) {
1705         bond_enable_slave(iface, true);
1706         if (port->updelay) {
1707             VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping %d ms updelay since no "
1708                          "other interface is up", iface->name, port->updelay);
1709         }
1710     } else {
1711         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
1712         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
1713         if (delay) {
1714             VLOG_INFO_RL(&rl,
1715                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
1716                          iface->name,
1717                          carrier ? "enabled" : "disabled",
1718                          carrier ? "up" : "down",
1719                          delay);
1720         }
1721     }
1722 }
1723
1724 static void
1725 bond_choose_active_iface(struct port *port)
1726 {
1727     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1728
1729     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
1730     port->active_iface_tag = tag_create_random();
1731     if (port->active_iface >= 0) {
1732         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
1733                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
1734     } else {
1735         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
1736                      port->name);
1737     }
1738 }
1739
1740 static void
1741 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
1742 {
1743     struct port *port = iface->port;
1744     struct bridge *br = port->bridge;
1745
1746     /* This acts as a recursion check.  If the act of disabling a slave
1747      * causes a different slave to be enabled, the flag will allow us to
1748      * skip redundant work when we reenter this function.  It must be
1749      * cleared on exit to keep things safe with multiple bonds. */
1750     static bool moving_active_iface = false;
1751
1752     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1753     if (enable == iface->enabled) {
1754         return;
1755     }
1756
1757     iface->enabled = enable;
1758     if (!iface->enabled) {
1759         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
1760         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
1761         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
1762             ofproto_revalidate(br->ofproto,
1763                                port->active_iface_tag);
1764
1765             /* Disabling a slave can lead to another slave being immediately
1766              * enabled if there will be no active slaves but one is waiting
1767              * on an updelay.  In this case we do not need to run most of the
1768              * code for the newly enabled slave since there was no period
1769              * without an active slave and it is redundant with the disabling
1770              * path. */
1771             moving_active_iface = true;
1772             bond_choose_active_iface(port);
1773         }
1774         bond_send_learning_packets(port);
1775     } else {
1776         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
1777         if (port->active_iface < 0 && !moving_active_iface) {
1778             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
1779             bond_choose_active_iface(port);
1780             bond_send_learning_packets(port);
1781         }
1782         iface->tag = tag_create_random();
1783     }
1784
1785     moving_active_iface = false;
1786     port->bond_compat_is_stale = true;
1787 }
1788
1789 static void
1790 bond_run(struct bridge *br)
1791 {
1792     size_t i, j;
1793
1794     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1795         struct port *port = br->ports[i];
1796
1797         if (port->n_ifaces >= 2) {
1798             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1799                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
1800                 if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
1801                     bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
1802                 }
1803             }
1804         }
1805
1806         if (port->bond_compat_is_stale) {
1807             port->bond_compat_is_stale = false;
1808             port_update_bond_compat(port);
1809         }
1810     }
1811 }
1812
1813 static void
1814 bond_wait(struct bridge *br)
1815 {
1816     size_t i, j;
1817
1818     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1819         struct port *port = br->ports[i];
1820         if (port->n_ifaces < 2) {
1821             continue;
1822         }
1823         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1824             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1825             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
1826                 poll_timer_wait(iface->delay_expires - time_msec());
1827             }
1828         }
1829     }
1830 }
1831
1832 static bool
1833 set_dst(struct dst *p, const flow_t *flow,
1834         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1835         tag_type *tags)
1836 {
1837     p->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
1838               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
1839               : ntohs(flow->dl_vlan));
1840     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, &p->dp_ifidx, tags);
1841 }
1842
1843 static void
1844 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
1845 {
1846     struct dst tmp = *p;
1847     *p = *q;
1848     *q = tmp;
1849 }
1850
1851 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
1852  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
1853  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
1854  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
1855  * possibly overkill.) */
1856 static void
1857 partition_dsts(struct dst *dsts, size_t n_dsts, int vlan)
1858 {
1859     struct dst *first = dsts;
1860     struct dst *last = dsts + n_dsts;
1861
1862     while (first != last) {
1863         /* Invariants:
1864          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
1865          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
1866          *      - first < last. */
1867         while (first->vlan == vlan) {
1868             if (++first == last) {
1869                 return;
1870             }
1871         }
1872
1873         /* Same invariants, plus one additional:
1874          *      - first->vlan != vlan.
1875          */
1876         while (last[-1].vlan != vlan) {
1877             if (--last == first) {
1878                 return;
1879             }
1880         }
1881
1882         /* Same invariants, plus one additional:
1883          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
1884         swap_dst(first++, --last);
1885     }
1886 }
1887
1888 static int
1889 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
1890 {
1891     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
1892     return ffs(mask);
1893 }
1894
1895 static bool
1896 dst_is_duplicate(const struct dst *dsts, size_t n_dsts,
1897                  const struct dst *test)
1898 {
1899     size_t i;
1900     for (i = 0; i < n_dsts; i++) {
1901         if (dsts[i].vlan == test->vlan && dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
1902             return true;
1903         }
1904     }
1905     return false;
1906 }
1907
1908 static bool
1909 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1910 {
1911     return port->vlan < 0 && bitmap_is_set(port->trunks, vlan);
1912 }
1913
1914 static bool
1915 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1916 {
1917     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
1918 }
1919
1920 static size_t
1921 compose_dsts(const struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1922              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1923              struct dst dsts[], tag_type *tags, uint16_t *nf_output_iface)
1924 {
1925     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
1926     struct dst *dst = dsts;
1927     size_t i;
1928
1929     if (out_port == FLOOD_PORT) {
1930         /* XXX use ODP_FLOOD if no vlans or bonding. */
1931         /* XXX even better, define each VLAN as a datapath port group */
1932         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1933             struct port *port = br->ports[i];
1934             if (port != in_port && port_includes_vlan(port, vlan)
1935                 && !port->is_mirror_output_port
1936                 && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)) {
1937                 mirrors |= port->dst_mirrors;
1938                 dst++;
1939             }
1940         }
1941         *nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
1942     } else if (out_port && set_dst(dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
1943         *nf_output_iface = dst->dp_ifidx;
1944         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
1945         dst++;
1946     }
1947
1948     while (mirrors) {
1949         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
1950         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
1951             if (m->out_port) {
1952                 if (set_dst(dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
1953                     && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1954                     dst++;
1955                 }
1956             } else {
1957                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1958                     struct port *port = br->ports[i];
1959                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
1960                         && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags))
1961                     {
1962                         int flow_vlan;
1963
1964                         if (port->vlan < 0) {
1965                             dst->vlan = m->out_vlan;
1966                         }
1967                         if (dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1968                             continue;
1969                         }
1970
1971                         /* Use the vlan tag on the original flow instead of
1972                          * the one passed in the vlan parameter.  This ensures
1973                          * that we compare the vlan from before any implicit
1974                          * tagging tags place. This is necessary because
1975                          * dst->vlan is the final vlan, after removing implicit
1976                          * tags. */
1977                         flow_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1978                         if (flow_vlan == 0) {
1979                             flow_vlan = OFP_VLAN_NONE;
1980                         }
1981                         if (port == in_port && dst->vlan == flow_vlan) {
1982                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
1983                             continue;
1984                         }
1985                         dst++;
1986                     }
1987                 }
1988             }
1989         }
1990         mirrors &= mirrors - 1;
1991     }
1992
1993     partition_dsts(dsts, dst - dsts, ntohs(flow->dl_vlan));
1994     return dst - dsts;
1995 }
1996
1997 static void UNUSED
1998 print_dsts(const struct dst *dsts, size_t n)
1999 {
2000     for (; n--; dsts++) {
2001         printf(">p%"PRIu16, dsts->dp_ifidx);
2002         if (dsts->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
2003             printf("v%"PRIu16, dsts->vlan);
2004         }
2005     }
2006 }
2007
2008 static void
2009 compose_actions(struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
2010                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
2011                 tag_type *tags, struct odp_actions *actions,
2012                 uint16_t *nf_output_iface)
2013 {
2014     struct dst dsts[DP_MAX_PORTS * (MAX_MIRRORS + 1)];
2015     size_t n_dsts;
2016     const struct dst *p;
2017     uint16_t cur_vlan;
2018
2019     n_dsts = compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, dsts, tags,
2020                           nf_output_iface);
2021
2022     cur_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
2023     for (p = dsts; p < &dsts[n_dsts]; p++) {
2024         union odp_action *a;
2025         if (p->vlan != cur_vlan) {
2026             if (p->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
2027                 odp_actions_add(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
2028             } else {
2029                 a = odp_actions_add(actions, ODPAT_SET_VLAN_VID);
2030                 a->vlan_vid.vlan_vid = htons(p->vlan);
2031             }
2032             cur_vlan = p->vlan;
2033         }
2034         a = odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT);
2035         a->output.port = p->dp_ifidx;
2036     }
2037 }
2038
2039 /* Returns the effective vlan of a packet, taking into account both the
2040  * 802.1Q header and implicitly tagged ports.  A value of 0 indicates that
2041  * the packet is untagged and -1 indicates it has an invalid header and
2042  * should be dropped. */
2043 static int flow_get_vlan(struct bridge *br, const flow_t *flow,
2044                          struct port *in_port, bool have_packet)
2045 {
2046     /* Note that dl_vlan of 0 and of OFP_VLAN_NONE both mean that the packet
2047      * belongs to VLAN 0, so we should treat both cases identically.  (In the
2048      * former case, the packet has an 802.1Q header that specifies VLAN 0,
2049      * presumably to allow a priority to be specified.  In the latter case, the
2050      * packet does not have any 802.1Q header.) */
2051     int vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
2052     if (vlan == OFP_VLAN_NONE) {
2053         vlan = 0;
2054     }
2055     if (in_port->vlan >= 0) {
2056         if (vlan) {
2057             /* XXX support double tagging? */
2058             if (have_packet) {
2059                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2060                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
2061                              "packet received on port %s configured with "
2062                              "implicit VLAN %"PRIu16,
2063                              br->name, ntohs(flow->dl_vlan),
2064                              in_port->name, in_port->vlan);
2065             }
2066             return -1;
2067         }
2068         vlan = in_port->vlan;
2069     } else {
2070         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
2071             if (have_packet) {
2072                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2073                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
2074                              "packet received on port %s not configured for "
2075                              "trunking VLAN %d",
2076                              br->name, vlan, in_port->name, vlan);
2077             }
2078             return -1;
2079         }
2080     }
2081
2082     return vlan;
2083 }
2084
2085 static void
2086 update_learning_table(struct bridge *br, const flow_t *flow, int vlan,
2087                       struct port *in_port)
2088 {
2089     tag_type rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src,
2090                                           vlan, in_port->port_idx);
2091     if (rev_tag) {
2092         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
2093          * so keep the rate limit relatively high. */
2094         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
2095                                                                 300);
2096         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
2097                     "on port %s in VLAN %d",
2098                     br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
2099                     in_port->name, vlan);
2100         ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
2101     }
2102 }
2103
2104 static bool
2105 is_bcast_arp_reply(const flow_t *flow)
2106 {
2107     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
2108             && flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
2109             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst));
2110 }
2111
2112 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
2113  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
2114  * not at all, if 'packet' was NULL. */
2115 static bool
2116 process_flow(struct bridge *br, const flow_t *flow,
2117              const struct ofpbuf *packet, struct odp_actions *actions,
2118              tag_type *tags, uint16_t *nf_output_iface)
2119 {
2120     struct iface *in_iface;
2121     struct port *in_port;
2122     struct port *out_port = NULL; /* By default, drop the packet/flow. */
2123     int vlan;
2124     int out_port_idx;
2125
2126     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
2127     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
2128     if (!in_iface) {
2129         /* No interface?  Something fishy... */
2130         if (packet != NULL) {
2131             /* Odd.  A few possible reasons here:
2132              *
2133              * - We deleted an interface but there are still a few packets
2134              *   queued up from it.
2135              *
2136              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
2137              *   add-if") that we don't know about.
2138              *
2139              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
2140              *   one of our bridge ports.
2141              */
2142             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2143
2144             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
2145                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port); 
2146         }
2147
2148         /* Return without adding any actions, to drop packets on this flow. */
2149         return true;
2150     }
2151     in_port = in_iface->port;
2152     vlan = flow_get_vlan(br, flow, in_port, !!packet);
2153     if (vlan < 0) {
2154         goto done;
2155     }
2156
2157     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
2158     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
2159         goto done;
2160     }
2161
2162     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
2163     if (in_port->is_mirror_output_port) {
2164         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2165         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port %s, "
2166                      "which is reserved exclusively for mirroring",
2167                      br->name, in_port->name);
2168         goto done;
2169     }
2170
2171     /* Packets received on bonds need special attention to avoid duplicates. */
2172     if (in_port->n_ifaces > 1) {
2173         int src_idx;
2174
2175         if (eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
2176             *tags |= in_port->active_iface_tag;
2177             if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
2178                 /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
2179                 goto done;
2180             }
2181         }
2182
2183         /* Drop all packets for which we have learned a different input
2184          * port, because we probably sent the packet on one slave and got
2185          * it back on the other.  Broadcast ARP replies are an exception
2186          * to this rule: the host has moved to another switch. */
2187         src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan);
2188         if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx &&
2189             !is_bcast_arp_reply(flow)) {
2190                 goto done;
2191         }
2192     }
2193
2194     /* MAC learning. */
2195     out_port = FLOOD_PORT;
2196     /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
2197     if (packet) {
2198         update_learning_table(br, flow, vlan, in_port);
2199     }
2200
2201     /* Determine output port. */
2202     out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan,
2203                                            tags);
2204     if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
2205         out_port = br->ports[out_port_idx];
2206     } else if (!packet && !eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
2207         /* If we are revalidating but don't have a learning entry then
2208          * eject the flow.  Installing a flow that floods packets opens
2209          * up a window of time where we could learn from a packet reflected
2210          * on a bond and blackhole packets before the learning table is
2211          * updated to reflect the correct port. */
2212         return false;
2213     }
2214
2215     /* Don't send packets out their input ports. */
2216     if (in_port == out_port) {
2217         out_port = NULL;
2218     }
2219
2220 done:
2221     compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions,
2222                     nf_output_iface);
2223
2224     return true;
2225 }
2226
2227 /* Careful: 'opp' is in host byte order and opp->port_no is an OFP port
2228  * number. */
2229 static void
2230 bridge_port_changed_ofhook_cb(enum ofp_port_reason reason,
2231                               const struct ofp_phy_port *opp,
2232                               void *br_)
2233 {
2234     struct bridge *br = br_;
2235     struct iface *iface;
2236     struct port *port;
2237
2238     iface = iface_from_dp_ifidx(br, ofp_port_to_odp_port(opp->port_no));
2239     if (!iface) {
2240         return;
2241     }
2242     port = iface->port;
2243
2244     if (reason == OFPPR_DELETE) {
2245         VLOG_WARN("bridge %s: interface %s deleted unexpectedly",
2246                   br->name, iface->name);
2247         iface_destroy(iface);
2248         if (!port->n_ifaces) {
2249             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
2250                       br->name, port->name);
2251             port_destroy(port);
2252         }
2253
2254         bridge_flush(br);
2255     } else {
2256         if (port->n_ifaces > 1) {
2257             bool up = !(opp->state & OFPPS_LINK_DOWN);
2258             bond_link_status_update(iface, up);
2259             port_update_bond_compat(port);
2260         }
2261     }
2262 }
2263
2264 static bool
2265 bridge_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
2266                         struct odp_actions *actions, tag_type *tags,
2267                         uint16_t *nf_output_iface, void *br_)
2268 {
2269     struct bridge *br = br_;
2270
2271     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
2272     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags, nf_output_iface);
2273 }
2274
2275 static void
2276 bridge_account_flow_ofhook_cb(const flow_t *flow,
2277                               const union odp_action *actions,
2278                               size_t n_actions, unsigned long long int n_bytes,
2279                               void *br_)
2280 {
2281     struct bridge *br = br_;
2282     struct port *in_port;
2283     const union odp_action *a;
2284
2285     /* Feed information from the active flows back into the learning table
2286      * to ensure that table is always in sync with what is actually flowing
2287      * through the datapath. */
2288     in_port = port_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
2289     if (in_port) {
2290         int vlan = flow_get_vlan(br, flow, in_port, false);
2291          if (vlan >= 0) {
2292             update_learning_table(br, flow, vlan, in_port);
2293         }
2294     }
2295
2296     if (!br->has_bonded_ports) {
2297         return;
2298     }
2299
2300     for (a = actions; a < &actions[n_actions]; a++) {
2301         if (a->type == ODPAT_OUTPUT) {
2302             struct port *out_port = port_from_dp_ifidx(br, a->output.port);
2303             if (out_port && out_port->n_ifaces >= 2) {
2304                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(out_port,
2305                                                          flow->dl_src);
2306                 e->tx_bytes += n_bytes;
2307             }
2308         }
2309     }
2310 }
2311
2312 static void
2313 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
2314 {
2315     struct bridge *br = br_;
2316     size_t i;
2317
2318     if (!br->has_bonded_ports) {
2319         return;
2320     }
2321
2322     /* The current ofproto implementation calls this callback at least once a
2323      * second, so this timer implementation is sufficient. */
2324     if (time_msec() < br->bond_next_rebalance) {
2325         return;
2326     }
2327     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
2328
2329     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2330         struct port *port = br->ports[i];
2331         if (port->n_ifaces > 1) {
2332             bond_rebalance_port(port);
2333         }
2334     }
2335 }
2336
2337 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
2338     bridge_port_changed_ofhook_cb,
2339     bridge_normal_ofhook_cb,
2340     bridge_account_flow_ofhook_cb,
2341     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
2342 };
2343 \f
2344 /* Bonding functions. */
2345
2346 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
2347  * bond rebalancing.  */
2348 struct slave_balance {
2349     struct iface *iface;        /* The interface. */
2350     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
2351
2352     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
2353      * increasing tx_bytes. */
2354     struct bond_entry **hashes;
2355     size_t n_hashes;
2356 };
2357
2358 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
2359  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
2360  * ascending order of bytes transmitted. */
2361 static int
2362 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
2363 {
2364     const struct bond_entry *const *ap = a_;
2365     const struct bond_entry *const *bp = b_;
2366     const struct bond_entry *a = *ap;
2367     const struct bond_entry *b = *bp;
2368     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
2369         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
2370     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2371         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
2372     } else {
2373         return 0;
2374     }
2375 }
2376
2377 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
2378  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
2379 static int
2380 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
2381 {
2382     const struct slave_balance *a = a_;
2383     const struct slave_balance *b = b_;
2384     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
2385         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
2386     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2387         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
2388     } else {
2389         return 0;
2390     }
2391 }
2392
2393 static void
2394 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
2395 {
2396     struct slave_balance tmp = *a;
2397     *a = *b;
2398     *b = tmp;
2399 }
2400
2401 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
2402  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
2403  *
2404  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2405  * location. */
2406 static void
2407 resort_bals(struct slave_balance *p,
2408             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2409 {
2410     if (n_bals > 1) {
2411         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2412             swap_bals(p, p - 1);
2413         }
2414         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2415             swap_bals(p, p + 1);
2416         }
2417     }
2418 }
2419
2420 static void
2421 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2422 {
2423     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2424         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2425         const struct slave_balance *b;
2426
2427         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2428             size_t i;
2429
2430             if (b > bals) {
2431                 ds_put_char(&ds, ',');
2432             }
2433             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2434                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2435
2436             if (!b->iface->enabled) {
2437                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2438             }
2439             if (b->n_hashes > 0) {
2440                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2441                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2442                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2443                     if (i > 0) {
2444                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2445                     }
2446                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2447                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2448                 }
2449                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2450             }
2451         }
2452         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2453         ds_destroy(&ds);
2454     }
2455 }
2456
2457 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2458 static void
2459 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2460                 int hash_idx)
2461 {
2462     struct bond_entry *hash = from->hashes[hash_idx];
2463     struct port *port = from->iface->port;
2464     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2465
2466     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2467               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2468               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2469               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2470               from->iface->name, to->iface->name,
2471               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2472               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2473
2474     /* Delete element from from->hashes.
2475      *
2476      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2477      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2478      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2479      * point in doing that.  */
2480     if (hash_idx == 0) {
2481         from->hashes++;
2482     } else {
2483         memmove(from->hashes + hash_idx, from->hashes + hash_idx + 1,
2484                 (from->n_hashes - (hash_idx + 1)) * sizeof *from->hashes);
2485     }
2486     from->n_hashes--;
2487
2488     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2489     from->tx_bytes -= delta;
2490     to->tx_bytes += delta;
2491
2492     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2493     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2494     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2495     hash->iface_tag = tag_create_random();
2496 }
2497
2498 static void
2499 bond_rebalance_port(struct port *port)
2500 {
2501     struct slave_balance bals[DP_MAX_PORTS];
2502     size_t n_bals;
2503     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2504     struct slave_balance *b, *from, *to;
2505     struct bond_entry *e;
2506     size_t i;
2507
2508     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2509      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2510      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2511      * loaded slave.
2512      *
2513      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2514      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2515      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2516      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2517      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
2518     n_bals = port->n_ifaces;
2519     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
2520         b->iface = port->ifaces[b - bals];
2521         b->tx_bytes = 0;
2522         b->hashes = NULL;
2523         b->n_hashes = 0;
2524     }
2525     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2526         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
2527     }
2528     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
2529     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2530         e = hashes[i];
2531         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2532             b = &bals[e->iface_idx];
2533             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
2534             if (!b->hashes) {
2535                 b->hashes = &hashes[i];
2536             }
2537             b->n_hashes++;
2538         }
2539     }
2540     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
2541     log_bals(bals, n_bals, port);
2542
2543     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
2544      * array earlier). */
2545     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
2546         n_bals--;
2547         if (!n_bals) {
2548             return;
2549         }
2550     }
2551
2552     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
2553     to = &bals[n_bals - 1];
2554     for (from = bals; from < to; ) {
2555         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
2556         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
2557             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
2558              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
2559              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
2560             break;
2561         } else if (from->n_hashes == 1) {
2562             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
2563              * load away from it, even though we want to. */
2564             from++;
2565         } else {
2566             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
2567              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
2568              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
2569              * must decrease the ratio of the load on the two slaves by at
2570              * least 0.1.
2571              *
2572              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
2573              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
2574              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
2575              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
2576             size_t i;
2577             bool order_swapped;
2578
2579             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
2580                 double old_ratio, new_ratio;
2581                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
2582
2583                 if (delta == 0 || from->tx_bytes - delta == 0) {
2584                     /* Pointless move. */
2585                     continue;
2586                 }
2587
2588                 order_swapped = from->tx_bytes - delta < to->tx_bytes + delta;
2589
2590                 if (to->tx_bytes == 0) {
2591                     /* Nothing on the new slave, move it. */
2592                     break;
2593                 }
2594
2595                 old_ratio = (double)from->tx_bytes / to->tx_bytes;
2596                 new_ratio = (double)(from->tx_bytes - delta) /
2597                             (to->tx_bytes + delta);
2598
2599                 if (new_ratio == 0) {
2600                     /* Should already be covered but check to prevent division
2601                      * by zero. */
2602                     continue;
2603                 }
2604
2605                 if (new_ratio < 1) {
2606                     new_ratio = 1 / new_ratio;
2607                 }
2608
2609                 if (old_ratio - new_ratio > 0.1) {
2610                     /* Would decrease the ratio, move it. */
2611                     break;
2612                 }
2613             }
2614             if (i < from->n_hashes) {
2615                 bond_shift_load(from, to, i);
2616                 port->bond_compat_is_stale = true;
2617
2618                 /* If the result of the migration changed the relative order of
2619                  * 'from' and 'to' swap them back to maintain invariants. */
2620                 if (order_swapped) {
2621                     swap_bals(from, to);
2622                 }
2623
2624                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
2625                  * point to different slave_balance structures.  It is only
2626                  * valid to do these two operations in a row at all because we
2627                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
2628                 resort_bals(from, bals, n_bals);
2629                 resort_bals(to, bals, n_bals);
2630             } else {
2631                 from++;
2632             }
2633         }
2634     }
2635
2636     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
2637      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
2638     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2639         e->tx_bytes /= 2;
2640     }
2641 }
2642
2643 static void
2644 bond_send_learning_packets(struct port *port)
2645 {
2646     struct bridge *br = port->bridge;
2647     struct mac_entry *e;
2648     struct ofpbuf packet;
2649     int error, n_packets, n_errors;
2650
2651     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0) {
2652         return;
2653     }
2654
2655     ofpbuf_init(&packet, 128);
2656     error = n_packets = n_errors = 0;
2657     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
2658         union ofp_action actions[2], *a;
2659         uint16_t dp_ifidx;
2660         tag_type tags = 0;
2661         flow_t flow;
2662         int retval;
2663
2664         if (e->port == port->port_idx
2665             || !choose_output_iface(port, e->mac, &dp_ifidx, &tags)) {
2666             continue;
2667         }
2668
2669         /* Compose actions. */
2670         memset(actions, 0, sizeof actions);
2671         a = actions;
2672         if (e->vlan) {
2673             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
2674             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
2675             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
2676             a++;
2677         }
2678         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
2679         a->output.len = htons(sizeof *a);
2680         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
2681         a++;
2682
2683         /* Send packet. */
2684         n_packets++;
2685         compose_benign_packet(&packet, "Open vSwitch Bond Failover", 0xf177,
2686                               e->mac);
2687         flow_extract(&packet, ODPP_NONE, &flow);
2688         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
2689                                      &packet);
2690         if (retval) {
2691             error = retval;
2692             n_errors++;
2693         }
2694     }
2695     ofpbuf_uninit(&packet);
2696
2697     if (n_errors) {
2698         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2699         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2700                      "packets, last error was: %s",
2701                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2702     } else {
2703         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2704                  port->name, n_packets);
2705     }
2706 }
2707 \f
2708 /* Bonding unixctl user interface functions. */
2709
2710 static void
2711 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn,
2712                   const char *args UNUSED, void *aux UNUSED)
2713 {
2714     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2715     const struct bridge *br;
2716
2717     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
2718
2719     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2720         size_t i;
2721
2722         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2723             const struct port *port = br->ports[i];
2724             if (port->n_ifaces > 1) {
2725                 size_t j;
2726
2727                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
2728                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2729                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2730                     if (j) {
2731                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
2732                     }
2733                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
2734                 }
2735                 ds_put_char(&ds, '\n');
2736             }
2737         }
2738     }
2739     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2740     ds_destroy(&ds);
2741 }
2742
2743 static struct port *
2744 bond_find(const char *name)
2745 {
2746     const struct bridge *br;
2747
2748     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2749         size_t i;
2750
2751         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2752             struct port *port = br->ports[i];
2753             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
2754                 return port;
2755             }
2756         }
2757     }
2758     return NULL;
2759 }
2760
2761 static void
2762 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn,
2763                   const char *args, void *aux UNUSED)
2764 {
2765     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2766     const struct port *port;
2767     size_t j;
2768
2769     port = bond_find(args);
2770     if (!port) {
2771         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2772         return;
2773     }
2774
2775     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
2776     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
2777     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
2778                   port->bridge->bond_next_rebalance - time_msec());
2779     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2780         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2781         struct bond_entry *be;
2782
2783         /* Basic info. */
2784         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
2785                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
2786         if (j == port->active_iface) {
2787             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
2788         }
2789         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2790             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
2791                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
2792                           iface->delay_expires - time_msec());
2793         }
2794
2795         /* Hashes. */
2796         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
2797             int hash = be - port->bond_hash;
2798             struct mac_entry *me;
2799
2800             if (be->iface_idx != j) {
2801                 continue;
2802             }
2803
2804             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %"PRIu64" kB load\n",
2805                           hash, be->tx_bytes / 1024);
2806
2807             /* MACs. */
2808             LIST_FOR_EACH (me, struct mac_entry, lru_node,
2809                            &port->bridge->ml->lrus) {
2810                 uint16_t dp_ifidx;
2811                 tag_type tags = 0;
2812                 if (bond_hash(me->mac) == hash
2813                     && me->port != port->port_idx
2814                     && choose_output_iface(port, me->mac, &dp_ifidx, &tags)
2815                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
2816                 {
2817                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
2818                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
2819                 }
2820             }
2821         }
2822     }
2823     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2824     ds_destroy(&ds);
2825 }
2826
2827 static void
2828 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
2829                      void *aux UNUSED)
2830 {
2831     char *args = (char *) args_;
2832     char *save_ptr = NULL;
2833     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
2834     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2835     struct port *port;
2836     struct iface *iface;
2837     struct bond_entry *entry;
2838     int hash;
2839
2840     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2841     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2842     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2843     if (!slave_s) {
2844         unixctl_command_reply(conn, 501,
2845                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
2846         return;
2847     }
2848
2849     port = bond_find(bond_s);
2850     if (!port) {
2851         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2852         return;
2853     }
2854
2855     if (sscanf(hash_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
2856         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
2857         hash = bond_hash(mac);
2858     } else if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
2859         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
2860     } else {
2861         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
2862         return;
2863     }
2864
2865     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2866     if (!iface) {
2867         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2868         return;
2869     }
2870
2871     if (!iface->enabled) {
2872         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
2873         return;
2874     }
2875
2876     entry = &port->bond_hash[hash];
2877     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
2878     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
2879     entry->iface_tag = tag_create_random();
2880     port->bond_compat_is_stale = true;
2881     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
2882 }
2883
2884 static void
2885 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
2886                               void *aux UNUSED)
2887 {
2888     char *args = (char *) args_;
2889     char *save_ptr = NULL;
2890     char *bond_s, *slave_s;
2891     struct port *port;
2892     struct iface *iface;
2893
2894     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2895     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2896     if (!slave_s) {
2897         unixctl_command_reply(conn, 501,
2898                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
2899         return;
2900     }
2901
2902     port = bond_find(bond_s);
2903     if (!port) {
2904         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2905         return;
2906     }
2907
2908     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2909     if (!iface) {
2910         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2911         return;
2912     }
2913
2914     if (!iface->enabled) {
2915         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
2916         return;
2917     }
2918
2919     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
2920         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2921         port->active_iface = iface->port_ifidx;
2922         port->active_iface_tag = tag_create_random();
2923         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
2924                   port->name, iface->name);
2925         bond_send_learning_packets(port);
2926         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
2927     } else {
2928         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
2929     }
2930 }
2931
2932 static void
2933 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
2934 {
2935     char *args = (char *) args_;
2936     char *save_ptr = NULL;
2937     char *bond_s, *slave_s;
2938     struct port *port;
2939     struct iface *iface;
2940
2941     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2942     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2943     if (!slave_s) {
2944         unixctl_command_reply(conn, 501,
2945                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
2946         return;
2947     }
2948
2949     port = bond_find(bond_s);
2950     if (!port) {
2951         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2952         return;
2953     }
2954
2955     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2956     if (!iface) {
2957         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2958         return;
2959     }
2960
2961     bond_enable_slave(iface, enable);
2962     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
2963 }
2964
2965 static void
2966 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
2967                           void *aux UNUSED)
2968 {
2969     enable_slave(conn, args, true);
2970 }
2971
2972 static void
2973 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
2974                            void *aux UNUSED)
2975 {
2976     enable_slave(conn, args, false);
2977 }
2978
2979 static void
2980 bond_unixctl_hash(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
2981                   void *aux UNUSED)
2982 {
2983         uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2984         uint8_t hash;
2985         char *hash_cstr;
2986
2987         if (sscanf(args, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
2988             == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
2989                 hash = bond_hash(mac);
2990
2991                 hash_cstr = xasprintf("%u", hash);
2992                 unixctl_command_reply(conn, 200, hash_cstr);
2993                 free(hash_cstr);
2994         } else {
2995                 unixctl_command_reply(conn, 501, "invalid mac");
2996         }
2997 }
2998
2999 static void
3000 bond_init(void)
3001 {
3002     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list, NULL);
3003     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show, NULL);
3004     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate, NULL);
3005     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
3006                              bond_unixctl_set_active_slave, NULL);
3007     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave,
3008                              NULL);
3009     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave,
3010                              NULL);
3011     unixctl_command_register("bond/hash", bond_unixctl_hash, NULL);
3012 }
3013 \f
3014 /* Port functions. */
3015
3016 static struct port *
3017 port_create(struct bridge *br, const char *name)
3018 {
3019     struct port *port;
3020
3021     port = xzalloc(sizeof *port);
3022     port->bridge = br;
3023     port->port_idx = br->n_ports;
3024     port->vlan = -1;
3025     port->trunks = NULL;
3026     port->name = xstrdup(name);
3027     port->active_iface = -1;
3028
3029     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
3030         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
3031                                sizeof *br->ports);
3032     }
3033     br->ports[br->n_ports++] = port;
3034
3035     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
3036     bridge_flush(br);
3037
3038     return port;
3039 }
3040
3041 static void
3042 port_reconfigure(struct port *port, const struct ovsrec_port *cfg)
3043 {
3044     struct shash old_ifaces, new_ifaces;
3045     struct shash_node *node;
3046     unsigned long *trunks;
3047     int vlan;
3048     size_t i;
3049
3050     port->cfg = cfg;
3051
3052     /* Collect old and new interfaces. */
3053     shash_init(&old_ifaces);
3054     shash_init(&new_ifaces);
3055     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3056         shash_add(&old_ifaces, port->ifaces[i]->name, port->ifaces[i]);
3057     }
3058     for (i = 0; i < cfg->n_interfaces; i++) {
3059         const char *name = cfg->interfaces[i]->name;
3060         if (!shash_add_once(&new_ifaces, name, cfg->interfaces[i])) {
3061             VLOG_WARN("port %s: %s specified twice as port interface",
3062                       port->name, name);
3063         }
3064     }
3065     port->updelay = cfg->bond_updelay;
3066     if (port->updelay < 0) {
3067         port->updelay = 0;
3068     }
3069     port->updelay = cfg->bond_downdelay;
3070     if (port->downdelay < 0) {
3071         port->downdelay = 0;
3072     }
3073
3074     /* Get rid of deleted interfaces and add new interfaces. */
3075     SHASH_FOR_EACH (node, &old_ifaces) {
3076         if (!shash_find(&new_ifaces, node->name)) {
3077             iface_destroy(node->data);
3078         }
3079     }
3080     SHASH_FOR_EACH (node, &new_ifaces) {
3081         const struct ovsrec_interface *if_cfg = node->data;
3082         struct iface *iface;
3083
3084         iface = shash_find_data(&old_ifaces, if_cfg->name);
3085         if (!iface) {
3086             iface_create(port, if_cfg);
3087         } else {
3088             iface->cfg = if_cfg;
3089         }
3090     }
3091
3092     /* Get VLAN tag. */
3093     vlan = -1;
3094     if (cfg->tag) {
3095         if (port->n_ifaces < 2) {
3096             vlan = *cfg->tag;
3097             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
3098                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
3099             } else {
3100                 vlan = -1;
3101             }
3102         } else {
3103             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
3104              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
3105             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
3106                       port->name);
3107         }
3108     }
3109     if (port->vlan != vlan) {
3110         port->vlan = vlan;
3111         bridge_flush(port->bridge);
3112     }
3113
3114     /* Get trunked VLANs. */
3115     trunks = NULL;
3116     if (vlan < 0) {
3117         size_t n_errors;
3118         size_t i;
3119
3120         trunks = bitmap_allocate(4096);
3121         n_errors = 0;
3122         for (i = 0; i < cfg->n_trunks; i++) {
3123             int trunk = cfg->trunks[i];
3124             if (trunk >= 0) {
3125                 bitmap_set1(trunks, trunk);
3126             } else {
3127                 n_errors++;
3128             }
3129         }
3130         if (n_errors) {
3131             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
3132                      port->name, cfg->n_trunks);
3133         }
3134         if (n_errors == cfg->n_trunks) {
3135             if (n_errors) {
3136                 VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
3137                          port->name);
3138             }
3139             bitmap_set_multiple(trunks, 0, 4096, 1);
3140         }
3141     } else {
3142         if (cfg->n_trunks) {
3143             VLOG_ERR("port %s: ignoring trunks in favor of implicit vlan",
3144                      port->name);
3145         }
3146     }
3147     if (trunks == NULL
3148         ? port->trunks != NULL
3149         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
3150         bridge_flush(port->bridge);
3151     }
3152     bitmap_free(port->trunks);
3153     port->trunks = trunks;
3154
3155     shash_destroy(&old_ifaces);
3156     shash_destroy(&new_ifaces);
3157 }
3158
3159 static void
3160 port_destroy(struct port *port)
3161 {
3162     if (port) {
3163         struct bridge *br = port->bridge;
3164         struct port *del;
3165         int i;
3166
3167         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
3168         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3169
3170         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3171             struct mirror *m = br->mirrors[i];
3172             if (m && m->out_port == port) {
3173                 mirror_destroy(m);
3174             }
3175         }
3176
3177         while (port->n_ifaces > 0) {
3178             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
3179         }
3180
3181         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
3182         del->port_idx = port->port_idx;
3183
3184         free(port->ifaces);
3185         bitmap_free(port->trunks);
3186         free(port->name);
3187         free(port);
3188         bridge_flush(br);
3189     }
3190 }
3191
3192 static struct port *
3193 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3194 {
3195     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
3196     return iface ? iface->port : NULL;
3197 }
3198
3199 static struct port *
3200 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3201 {
3202     size_t i;
3203
3204     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3205         struct port *port = br->ports[i];
3206         if (!strcmp(port->name, name)) {
3207             return port;
3208         }
3209     }
3210     return NULL;
3211 }
3212
3213 static struct iface *
3214 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
3215 {
3216     size_t j;
3217
3218     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3219         struct iface *iface = port->ifaces[j];
3220         if (!strcmp(iface->name, name)) {
3221             return iface;
3222         }
3223     }
3224     return NULL;
3225 }
3226
3227 static void
3228 port_update_bonding(struct port *port)
3229 {
3230     if (port->n_ifaces < 2) {
3231         /* Not a bonded port. */
3232         if (port->bond_hash) {
3233             free(port->bond_hash);
3234             port->bond_hash = NULL;
3235             port->bond_compat_is_stale = true;
3236             port->bond_fake_iface = false;
3237         }
3238     } else {
3239         if (!port->bond_hash) {
3240             size_t i;
3241
3242             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
3243             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
3244                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
3245                 e->iface_idx = -1;
3246                 e->tx_bytes = 0;
3247             }
3248             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
3249             bond_choose_active_iface(port);
3250         }
3251         port->bond_compat_is_stale = true;
3252         port->bond_fake_iface = port->cfg->bond_fake_iface;
3253     }
3254 }
3255
3256 static void
3257 port_update_bond_compat(struct port *port)
3258 {
3259     struct compat_bond_hash compat_hashes[BOND_MASK + 1];
3260     struct compat_bond bond;
3261     size_t i;
3262
3263     if (port->n_ifaces < 2) {
3264         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3265         return;
3266     }
3267
3268     bond.up = false;
3269     bond.updelay = port->updelay;
3270     bond.downdelay = port->downdelay;
3271
3272     bond.n_hashes = 0;
3273     bond.hashes = compat_hashes;
3274     if (port->bond_hash) {
3275         const struct bond_entry *e;
3276         for (e = port->bond_hash; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
3277             if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
3278                 struct compat_bond_hash *cbh = &bond.hashes[bond.n_hashes++];
3279                 cbh->hash = e - port->bond_hash;
3280                 cbh->netdev_name = port->ifaces[e->iface_idx]->name;
3281             }
3282         }
3283     }
3284
3285     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
3286     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
3287     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3288         struct iface *iface = port->ifaces[i];
3289         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
3290         slave->name = iface->name;
3291
3292         /* We need to make the same determination as the Linux bonding
3293          * code to determine whether a slave should be consider "up".
3294          * The Linux function bond_miimon_inspect() supports four 
3295          * BOND_LINK_* states:
3296          *      
3297          *    - BOND_LINK_UP: carrier detected, updelay has passed.
3298          *    - BOND_LINK_FAIL: carrier lost, downdelay in progress.
3299          *    - BOND_LINK_DOWN: carrier lost, downdelay has passed.
3300          *    - BOND_LINK_BACK: carrier detected, updelay in progress.
3301          *
3302          * The function bond_info_show_slave() only considers BOND_LINK_UP 
3303          * to be "up" and anything else to be "down".
3304          */
3305         slave->up = iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX;
3306         if (slave->up) {
3307             bond.up = true;
3308         }
3309         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, slave->mac);
3310     }
3311
3312     if (port->bond_fake_iface) {
3313         struct netdev *bond_netdev;
3314
3315         if (!netdev_open_default(port->name, &bond_netdev)) {
3316             if (bond.up) {
3317                 netdev_turn_flags_on(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3318             } else {
3319                 netdev_turn_flags_off(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3320             }
3321             netdev_close(bond_netdev);
3322         }
3323     }
3324
3325     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
3326     free(bond.slaves);
3327 }
3328
3329 static void
3330 port_update_vlan_compat(struct port *port)
3331 {
3332     struct bridge *br = port->bridge;
3333     char *vlandev_name = NULL;
3334
3335     if (port->vlan > 0) {
3336         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
3337          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
3338          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
3339          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
3340          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
3341          * includes port->vlan.
3342          *
3343          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
3344          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
3345          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
3346         size_t i;
3347         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3348             struct port *p = br->ports[i];
3349             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
3350                 && p->n_ifaces
3351                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
3352             {
3353                 uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3354                 netdev_get_etheraddr(p->ifaces[0]->netdev, ea);
3355                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
3356                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
3357                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
3358                     vlandev_name = p->name;
3359                 }
3360             }
3361         }
3362     }
3363     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
3364 }
3365 \f
3366 /* Interface functions. */
3367
3368 static struct iface *
3369 iface_create(struct port *port, const struct ovsrec_interface *if_cfg)
3370 {
3371     struct iface *iface;
3372     char *name = if_cfg->name;
3373     int error;
3374
3375     iface = xzalloc(sizeof *iface);
3376     iface->port = port;
3377     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
3378     iface->name = xstrdup(name);
3379     iface->dp_ifidx = -1;
3380     iface->tag = tag_create_random();
3381     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
3382     iface->netdev = NULL;
3383     iface->cfg = if_cfg;
3384
3385     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
3386         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
3387                                   sizeof *port->ifaces);
3388     }
3389     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
3390     if (port->n_ifaces > 1) {
3391         port->bridge->has_bonded_ports = true;
3392     }
3393
3394     /* Attempt to create the network interface in case it
3395      * doesn't exist yet. */
3396     if (!iface_is_internal(port->bridge, iface->name)) {
3397         error = set_up_iface(if_cfg, iface, true);
3398         if (error) {
3399             VLOG_WARN("could not create iface %s: %s", iface->name,
3400                     strerror(error));
3401         }
3402     }
3403
3404     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
3405
3406     bridge_flush(port->bridge);
3407
3408     return iface;
3409 }
3410
3411 static void
3412 iface_destroy(struct iface *iface)
3413 {
3414     if (iface) {
3415         struct port *port = iface->port;
3416         struct bridge *br = port->bridge;
3417         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
3418         struct iface *del;
3419
3420         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
3421             port_array_set(&br->ifaces, iface->dp_ifidx, NULL);
3422         }
3423
3424         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
3425         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
3426
3427         netdev_close(iface->netdev);
3428
3429         if (del_active) {
3430             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
3431             bond_choose_active_iface(port);
3432             bond_send_learning_packets(port);
3433         }
3434
3435         free(iface->name);
3436         free(iface);
3437
3438         bridge_flush(port->bridge);
3439     }
3440 }
3441
3442 static struct iface *
3443 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3444 {
3445     size_t i, j;
3446
3447     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3448         struct port *port = br->ports[i];
3449         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3450             struct iface *iface = port->ifaces[j];
3451             if (!strcmp(iface->name, name)) {
3452                 return iface;
3453             }
3454         }
3455     }
3456     return NULL;
3457 }
3458
3459 static struct iface *
3460 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3461 {
3462     return port_array_get(&br->ifaces, dp_ifidx);
3463 }
3464
3465 /* Returns true if 'iface' is the name of an "internal" interface on bridge
3466  * 'br', that is, an interface that is entirely simulated within the datapath.
3467  * The local port (ODPP_LOCAL) is always an internal interface.  Other local
3468  * interfaces are created by setting "iface.<iface>.internal = true".
3469  *
3470  * In addition, we have a kluge-y feature that creates an internal port with
3471  * the name of a bonded port if "bonding.<bondname>.fake-iface = true" is set.
3472  * This feature needs to go away in the long term.  Until then, this is one
3473  * reason why this function takes a name instead of a struct iface: the fake
3474  * interfaces created this way do not have a struct iface. */
3475 static bool
3476 iface_is_internal(const struct bridge *br, const char *if_name)
3477 {
3478     /* XXX wastes time */
3479     struct iface *iface;
3480     struct port *port;
3481
3482     if (!strcmp(if_name, br->name)) {
3483         return true;
3484     }
3485
3486     iface = iface_lookup(br, if_name);
3487     if (iface && !strcmp(iface->cfg->type, "internal")) {
3488         return true;
3489     }
3490
3491     port = port_lookup(br, if_name);
3492     if (port && port->n_ifaces > 1 && port->cfg->bond_fake_iface) {
3493         return true;
3494     }
3495     return false;
3496 }
3497
3498 /* Set Ethernet address of 'iface', if one is specified in the configuration
3499  * file. */
3500 static void
3501 iface_set_mac(struct iface *iface)
3502 {
3503     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3504
3505     if (iface->cfg->mac && eth_addr_from_string(iface->cfg->mac, ea)) {
3506         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
3507             VLOG_ERR("interface %s: cannot set MAC to multicast address",
3508                      iface->name);
3509         } else if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
3510             VLOG_ERR("ignoring iface.%s.mac; use bridge.%s.mac instead",
3511                      iface->name, iface->name);
3512         } else {
3513             int error = netdev_set_etheraddr(iface->netdev, ea);
3514             if (error) {
3515                 VLOG_ERR("interface %s: setting MAC failed (%s)",
3516                          iface->name, strerror(error));
3517             }
3518         }
3519     }
3520 }
3521 \f
3522 /* Port mirroring. */
3523
3524 static void
3525 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
3526 {
3527     struct shash old_mirrors, new_mirrors;
3528     struct shash_node *node;
3529     unsigned long *rspan_vlans;
3530     int i;
3531
3532     /* Collect old mirrors. */
3533     shash_init(&old_mirrors);
3534     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3535         if (br->mirrors[i]) {
3536             shash_add(&old_mirrors, br->mirrors[i]->name, br->mirrors[i]);
3537         }
3538     }
3539
3540     /* Collect new mirrors. */
3541     shash_init(&new_mirrors);
3542     for (i = 0; i < br->cfg->n_mirrors; i++) {
3543         struct ovsrec_mirror *cfg = br->cfg->mirrors[i];
3544         if (!shash_add_once(&new_mirrors, cfg->name, cfg)) {
3545             VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as mirror",
3546                       br->name, cfg->name);
3547         }
3548     }
3549
3550     /* Get rid of deleted mirrors and add new mirrors. */
3551     SHASH_FOR_EACH (node, &old_mirrors) {
3552         if (!shash_find(&new_mirrors, node->name)) {
3553             mirror_destroy(node->data);
3554         }
3555     }
3556     SHASH_FOR_EACH (node, &new_mirrors) {
3557         struct mirror *mirror = shash_find_data(&old_mirrors, node->name);
3558         if (!mirror) {
3559             mirror = mirror_create(br, node->name);
3560             if (!mirror) {
3561                 break;
3562             }
3563         }
3564         mirror_reconfigure_one(mirror, node->data);
3565     }
3566     shash_destroy(&old_mirrors);
3567     shash_destroy(&new_mirrors);
3568
3569     /* Update port reserved status. */
3570     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3571         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
3572     }
3573     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3574         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3575         if (m && m->out_port) {
3576             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
3577         }
3578     }
3579
3580     /* Update flooded vlans (for RSPAN). */
3581     rspan_vlans = NULL;
3582     if (br->cfg->n_flood_vlans) {
3583         rspan_vlans = bitmap_allocate(4096);
3584
3585         for (i = 0; i < br->cfg->n_flood_vlans; i++) {
3586             int64_t vlan = br->cfg->flood_vlans[i];
3587             if (vlan >= 0 && vlan < 4096) {
3588                 bitmap_set1(rspan_vlans, vlan);
3589                 VLOG_INFO("bridge %s: disabling learning on vlan %"PRId64,
3590                           br->name, vlan);
3591             } else {
3592                 VLOG_ERR("bridge %s: invalid value %"PRId64 "for flood VLAN",
3593                          br->name, vlan);
3594             }
3595         }
3596     }
3597     if (mac_learning_set_flood_vlans(br->ml, rspan_vlans)) {
3598         bridge_flush(br);
3599     }
3600 }
3601
3602 static struct mirror *
3603 mirror_create(struct bridge *br, const char *name)
3604 {
3605     struct mirror *m;
3606     size_t i;
3607
3608     for (i = 0; ; i++) {
3609         if (i >= MAX_MIRRORS) {
3610             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3611                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, name);
3612             return NULL;
3613         }
3614         if (!br->mirrors[i]) {
3615             break;
3616         }
3617     }
3618
3619     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", name, br->name);
3620     bridge_flush(br);
3621
3622     br->mirrors[i] = m = xzalloc(sizeof *m);
3623     m->bridge = br;
3624     m->idx = i;
3625     m->name = xstrdup(name);
3626     shash_init(&m->src_ports);
3627     shash_init(&m->dst_ports);
3628     m->vlans = NULL;
3629     m->n_vlans = 0;
3630     m->out_vlan = -1;
3631     m->out_port = NULL;
3632
3633     return m;
3634 }
3635
3636 static void
3637 mirror_destroy(struct mirror *m)
3638 {
3639     if (m) {
3640         struct bridge *br = m->bridge;
3641         size_t i;
3642
3643         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3644             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3645             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3646         }
3647
3648         shash_destroy(&m->src_ports);
3649         shash_destroy(&m->dst_ports);
3650         free(m->vlans);
3651
3652         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
3653         free(m);
3654
3655         bridge_flush(br);
3656     }
3657 }
3658
3659 static void
3660 mirror_collect_ports(struct mirror *m, struct ovsrec_port **ports, int n_ports,
3661                      struct shash *names)
3662 {
3663     size_t i;
3664
3665     for (i = 0; i < n_ports; i++) {
3666         const char *name = ports[i]->name;
3667         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
3668             shash_add_once(names, name, NULL);
3669         } else {
3670             VLOG_WARN("bridge %s: mirror %s cannot match on nonexistent "
3671                       "port %s", m->bridge->name, m->name, name);
3672         }
3673     }
3674 }
3675
3676 static size_t
3677 mirror_collect_vlans(struct mirror *m, const struct ovsrec_mirror *cfg,
3678                      int **vlans)
3679 {
3680     size_t n_vlans;
3681     size_t i;
3682
3683     *vlans = xmalloc(sizeof **vlans * cfg->n_select_vlan);
3684     n_vlans = 0;
3685     for (i = 0; i < cfg->n_select_vlan; i++) {
3686         int64_t vlan = cfg->select_vlan[i];
3687         if (vlan < 0 || vlan > 4095) {
3688             VLOG_WARN("bridge %s: mirror %s selects invalid VLAN %"PRId64,
3689                       m->bridge->name, m->name, vlan);
3690         } else {
3691             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
3692         }
3693     }
3694     return n_vlans;
3695 }
3696
3697 static bool
3698 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
3699 {
3700     size_t i;
3701
3702     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3703         if (m->vlans[i] == vlan) {
3704             return true;
3705         }
3706     }
3707     return false;
3708 }
3709
3710 static bool
3711 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
3712 {
3713     size_t i;
3714
3715     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3716         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
3717             return true;
3718         }
3719     }
3720     return false;
3721 }
3722
3723 static void
3724 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m, struct ovsrec_mirror *cfg)
3725 {
3726     struct shash src_ports, dst_ports;
3727     mirror_mask_t mirror_bit;
3728     struct port *out_port;
3729     int out_vlan;
3730     size_t n_vlans;
3731     int *vlans;
3732     size_t i;
3733     bool mirror_all_ports;
3734     bool any_ports_specified;
3735     bool any_vlans_specified;
3736
3737     /* Get output port. */
3738     if (cfg->output_port) {
3739         out_port = port_lookup(m->bridge, cfg->output_port->name);
3740         if (!out_port) {
3741             VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s outputs to port not on bridge",
3742                      m->bridge->name, m->name);
3743             mirror_destroy(m);
3744             return;
3745         }
3746         out_vlan = -1;
3747
3748         if (cfg->output_vlan) {
3749             VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s specifies both output port and "
3750                      "output vlan; ignoring output vlan",
3751                      m->bridge->name, m->name);
3752         }
3753     } else if (cfg->output_vlan) {
3754         out_port = NULL;
3755         out_vlan = *cfg->output_vlan;
3756     } else {
3757         VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s does not specify output; ignoring",
3758                  m->bridge->name, m->name);
3759         mirror_destroy(m);
3760         return;
3761     }
3762
3763     /* Get all the ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
3764     shash_init(&src_ports);
3765     shash_init(&dst_ports);
3766     mirror_collect_ports(m, cfg->select_src_port, cfg->n_select_src_port,
3767                          &src_ports);
3768     mirror_collect_ports(m, cfg->select_dst_port, cfg->n_select_dst_port,
3769                          &dst_ports);
3770     any_ports_specified = cfg->n_select_dst_port || cfg->n_select_dst_port;
3771     if (any_ports_specified
3772         && shash_is_empty(&src_ports) && shash_is_empty(&dst_ports)) {
3773         VLOG_ERR("bridge %s: disabling mirror %s since none of the specified "
3774                  "selection ports exists", m->bridge->name, m->name);
3775         mirror_destroy(m);
3776         goto exit;
3777     }
3778
3779     /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
3780     n_vlans = mirror_collect_vlans(m, cfg, &vlans);
3781     any_vlans_specified = cfg->n_select_vlan > 0;
3782     if (any_vlans_specified && !n_vlans) {
3783         VLOG_ERR("bridge %s: disabling mirror %s since none of the specified "
3784                  "VLANs exists", m->bridge->name, m->name);
3785         mirror_destroy(m);
3786         goto exit;
3787     }
3788
3789     /* Update mirror data. */
3790     if (!shash_equal_keys(&m->src_ports, &src_ports)
3791         || !shash_equal_keys(&m->dst_ports, &dst_ports)
3792         || m->n_vlans != n_vlans
3793         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
3794         || m->out_port != out_port
3795         || m->out_vlan != out_vlan) {
3796         bridge_flush(m->bridge);
3797     }
3798     shash_swap(&m->src_ports, &src_ports);
3799     shash_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
3800     free(m->vlans);
3801     m->vlans = vlans;
3802     m->n_vlans = n_vlans;
3803     m->out_port = out_port;
3804     m->out_vlan = out_vlan;
3805
3806     /* If no selection criteria have been given, mirror for all ports. */
3807     mirror_all_ports = !any_ports_specified && !any_vlans_specified;
3808
3809     /* Update ports. */
3810     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
3811     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3812         struct port *port = m->bridge->ports[i];
3813
3814         if (mirror_all_ports
3815             || shash_find(&m->src_ports, port->name)
3816             || (m->n_vlans
3817                 && (!port->vlan
3818                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
3819                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
3820             port->src_mirrors |= mirror_bit;
3821         } else {
3822             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3823         }
3824
3825         if (mirror_all_ports || shash_find(&m->dst_ports, port->name)) {
3826             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
3827         } else {
3828             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3829         }
3830     }
3831
3832     /* Clean up. */
3833 exit:
3834     shash_destroy(&src_ports);
3835     shash_destroy(&dst_ports);
3836 }