ofproto-dpif: Accept OpenFlow-like flows in "ofproto/trace".
[sliver-openvswitch.git] / ofproto / ofproto-dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18
19 #include "ofproto/ofproto-provider.h"
20
21 #include <errno.h>
22
23 #include "autopath.h"
24 #include "bond.h"
25 #include "bundle.h"
26 #include "byte-order.h"
27 #include "connmgr.h"
28 #include "coverage.h"
29 #include "cfm.h"
30 #include "dpif.h"
31 #include "dynamic-string.h"
32 #include "fail-open.h"
33 #include "hmapx.h"
34 #include "lacp.h"
35 #include "learn.h"
36 #include "mac-learning.h"
37 #include "meta-flow.h"
38 #include "multipath.h"
39 #include "netdev.h"
40 #include "netlink.h"
41 #include "nx-match.h"
42 #include "odp-util.h"
43 #include "ofp-util.h"
44 #include "ofpbuf.h"
45 #include "ofp-parse.h"
46 #include "ofp-print.h"
47 #include "ofproto-dpif-governor.h"
48 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
49 #include "poll-loop.h"
50 #include "timer.h"
51 #include "unaligned.h"
52 #include "unixctl.h"
53 #include "vlan-bitmap.h"
54 #include "vlog.h"
55
56 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
57
58 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_ctlr_action);
59 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
60 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_no_packet_in);
61 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_xlate);
62 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
63 COVERAGE_DEFINE(facet_invalidated);
64 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
65 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
66 COVERAGE_DEFINE(facet_suppress);
67
68 /* Maximum depth of flow table recursion (due to resubmit actions) in a
69  * flow translation. */
70 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 32
71
72 /* Number of implemented OpenFlow tables. */
73 enum { N_TABLES = 255 };
74 BUILD_ASSERT_DECL(N_TABLES >= 1 && N_TABLES <= 255);
75
76 struct ofport_dpif;
77 struct ofproto_dpif;
78
79 struct rule_dpif {
80     struct rule up;
81
82     /* These statistics:
83      *
84      *   - Do include packets and bytes from facets that have been deleted or
85      *     whose own statistics have been folded into the rule.
86      *
87      *   - Do include packets and bytes sent "by hand" that were accounted to
88      *     the rule without any facet being involved (this is a rare corner
89      *     case in rule_execute()).
90      *
91      *   - Do not include packet or bytes that can be obtained from any facet's
92      *     packet_count or byte_count member or that can be obtained from the
93      *     datapath by, e.g., dpif_flow_get() for any subfacet.
94      */
95     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
96     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
97
98     tag_type tag;                /* Caches rule_calculate_tag() result. */
99
100     struct list facets;          /* List of "struct facet"s. */
101 };
102
103 static struct rule_dpif *rule_dpif_cast(const struct rule *rule)
104 {
105     return rule ? CONTAINER_OF(rule, struct rule_dpif, up) : NULL;
106 }
107
108 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
109                                           const struct flow *, uint8_t table);
110
111 static void rule_credit_stats(struct rule_dpif *,
112                               const struct dpif_flow_stats *);
113 static void flow_push_stats(struct rule_dpif *, const struct flow *,
114                             const struct dpif_flow_stats *);
115 static tag_type rule_calculate_tag(const struct flow *,
116                                    const struct flow_wildcards *,
117                                    uint32_t basis);
118 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
119
120 #define MAX_MIRRORS 32
121 typedef uint32_t mirror_mask_t;
122 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
123 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
124 struct ofmirror {
125     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
126     size_t idx;                 /* In ofproto's "mirrors" array. */
127     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
128     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
129
130     /* Selection criteria. */
131     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
132     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
133     unsigned long *vlans;       /* Bitmap of chosen VLANs, NULL selects all. */
134
135     /* Output (exactly one of out == NULL and out_vlan == -1 is true). */
136     struct ofbundle *out;       /* Output port or NULL. */
137     int out_vlan;               /* Output VLAN or -1. */
138     mirror_mask_t dup_mirrors;  /* Bitmap of mirrors with the same output. */
139
140     /* Counters. */
141     int64_t packet_count;       /* Number of packets sent. */
142     int64_t byte_count;         /* Number of bytes sent. */
143 };
144
145 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
146 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
147                                 mirror_mask_t mirrors,
148                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
149
150 struct ofbundle {
151     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "bundles" hmap. */
152     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
153     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
154     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
155
156     /* Configuration. */
157     struct list ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
158     enum port_vlan_mode vlan_mode; /* VLAN mode */
159     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
160     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1.
161                                  * NULL if all VLANs are trunked. */
162     struct lacp *lacp;          /* LACP if LACP is enabled, otherwise NULL. */
163     struct bond *bond;          /* Nonnull iff more than one port. */
164     bool use_priority_tags;     /* Use 802.1p tag for frames in VLAN 0? */
165
166     /* Status. */
167     bool floodable;          /* True if no port has OFPUTIL_PC_NO_FLOOD set. */
168
169     /* Port mirroring info. */
170     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
171     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
172     mirror_mask_t mirror_out;   /* Mirrors that output to this bundle. */
173 };
174
175 static void bundle_remove(struct ofport *);
176 static void bundle_update(struct ofbundle *);
177 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
178 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
179 static void bundle_run(struct ofbundle *);
180 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
181 static struct ofbundle *lookup_input_bundle(struct ofproto_dpif *,
182                                             uint16_t in_port, bool warn,
183                                             struct ofport_dpif **in_ofportp);
184
185 /* A controller may use OFPP_NONE as the ingress port to indicate that
186  * it did not arrive on a "real" port.  'ofpp_none_bundle' exists for
187  * when an input bundle is needed for validation (e.g., mirroring or
188  * OFPP_NORMAL processing).  It is not connected to an 'ofproto' or have
189  * any 'port' structs, so care must be taken when dealing with it. */
190 static struct ofbundle ofpp_none_bundle = {
191     .name      = "OFPP_NONE",
192     .vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK
193 };
194
195 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
196 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
197 static int set_stp_port(struct ofport *,
198                         const struct ofproto_port_stp_settings *);
199
200 static bool ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *, uint16_t vlan);
201
202 struct action_xlate_ctx {
203 /* action_xlate_ctx_init() initializes these members. */
204
205     /* The ofproto. */
206     struct ofproto_dpif *ofproto;
207
208     /* Flow to which the OpenFlow actions apply.  xlate_actions() will modify
209      * this flow when actions change header fields. */
210     struct flow flow;
211
212     /* The packet corresponding to 'flow', or a null pointer if we are
213      * revalidating without a packet to refer to. */
214     const struct ofpbuf *packet;
215
216     /* Should OFPP_NORMAL update the MAC learning table?  Should "learn"
217      * actions update the flow table?
218      *
219      * We want to update these tables if we are actually processing a packet,
220      * or if we are accounting for packets that the datapath has processed, but
221      * not if we are just revalidating. */
222     bool may_learn;
223
224     /* The rule that we are currently translating, or NULL. */
225     struct rule_dpif *rule;
226
227     /* Union of the set of TCP flags seen so far in this flow.  (Used only by
228      * NXAST_FIN_TIMEOUT.  Set to zero to avoid updating updating rules'
229      * timeouts.) */
230     uint8_t tcp_flags;
231
232     /* If nonnull, flow translation calls this function just before executing a
233      * resubmit or OFPP_TABLE action.  In addition, disables logging of traces
234      * when the recursion depth is exceeded.
235      *
236      * 'rule' is the rule being submitted into.  It will be null if the
237      * resubmit or OFPP_TABLE action didn't find a matching rule.
238      *
239      * This is normally null so the client has to set it manually after
240      * calling action_xlate_ctx_init(). */
241     void (*resubmit_hook)(struct action_xlate_ctx *, struct rule_dpif *rule);
242
243     /* If nonnull, flow translation credits the specified statistics to each
244      * rule reached through a resubmit or OFPP_TABLE action.
245      *
246      * This is normally null so the client has to set it manually after
247      * calling action_xlate_ctx_init(). */
248     const struct dpif_flow_stats *resubmit_stats;
249
250 /* xlate_actions() initializes and uses these members.  The client might want
251  * to look at them after it returns. */
252
253     struct ofpbuf *odp_actions; /* Datapath actions. */
254     tag_type tags;              /* Tags associated with actions. */
255     bool may_set_up_flow;       /* True ordinarily; false if the actions must
256                                  * be reassessed for every packet. */
257     bool has_learn;             /* Actions include NXAST_LEARN? */
258     bool has_normal;            /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
259     bool has_fin_timeout;       /* Actions include NXAST_FIN_TIMEOUT? */
260     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
261     mirror_mask_t mirrors;      /* Bitmap of associated mirrors. */
262
263 /* xlate_actions() initializes and uses these members, but the client has no
264  * reason to look at them. */
265
266     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
267     bool max_resubmit_trigger;  /* Recursed too deeply during translation. */
268     struct flow base_flow;      /* Flow at the last commit. */
269     uint32_t orig_skb_priority; /* Priority when packet arrived. */
270     uint8_t table_id;           /* OpenFlow table ID where flow was found. */
271     uint32_t sflow_n_outputs;   /* Number of output ports. */
272     uint16_t sflow_odp_port;    /* Output port for composing sFlow action. */
273     uint16_t user_cookie_offset;/* Used for user_action_cookie fixup. */
274     bool exit;                  /* No further actions should be processed. */
275     struct flow orig_flow;      /* Copy of original flow. */
276 };
277
278 static void action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *,
279                                   struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
280                                   ovs_be16 initial_tci, struct rule_dpif *,
281                                   uint8_t tcp_flags, const struct ofpbuf *);
282 static void xlate_actions(struct action_xlate_ctx *,
283                           const union ofp_action *in, size_t n_in,
284                           struct ofpbuf *odp_actions);
285 static void xlate_actions_for_side_effects(struct action_xlate_ctx *,
286                                            const union ofp_action *in,
287                                            size_t n_in);
288
289 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
290  *
291  * See also the large comment on struct facet. */
292 struct subfacet {
293     /* Owners. */
294     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
295     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
296     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
297
298     /* Key.
299      *
300      * To save memory in the common case, 'key' is NULL if 'key_fitness' is
301      * ODP_FIT_PERFECT, that is, odp_flow_key_from_flow() can accurately
302      * regenerate the ODP flow key from ->facet->flow. */
303     enum odp_key_fitness key_fitness;
304     struct nlattr *key;
305     int key_len;
306
307     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
308
309     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
310     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
311
312     /* Datapath actions.
313      *
314      * These should be essentially identical for every subfacet in a facet, but
315      * may differ in trivial ways due to VLAN splinters. */
316     size_t actions_len;         /* Number of bytes in actions[]. */
317     struct nlattr *actions;     /* Datapath actions. */
318
319     bool installed;             /* Installed in datapath? */
320
321     /* This value is normally the same as ->facet->flow.vlan_tci.  Only VLAN
322      * splinters can cause it to differ.  This value should be removed when
323      * the VLAN splinters feature is no longer needed.  */
324     ovs_be16 initial_tci;       /* Initial VLAN TCI value. */
325 };
326
327 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, enum odp_key_fitness,
328                                         const struct nlattr *key,
329                                         size_t key_len, ovs_be16 initial_tci);
330 static struct subfacet *subfacet_find(struct ofproto_dpif *,
331                                       const struct nlattr *key, size_t key_len);
332 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
333 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
334 static void subfacet_get_key(struct subfacet *, struct odputil_keybuf *,
335                              struct ofpbuf *key);
336 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
337                                     struct dpif_flow_stats *);
338 static void subfacet_update_time(struct subfacet *, long long int used);
339 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
340                                   const struct dpif_flow_stats *);
341 static void subfacet_make_actions(struct subfacet *,
342                                   const struct ofpbuf *packet,
343                                   struct ofpbuf *odp_actions);
344 static int subfacet_install(struct subfacet *,
345                             const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
346                             struct dpif_flow_stats *);
347 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
348
349 /* An exact-match instantiation of an OpenFlow flow.
350  *
351  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
352  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.  Each
353  * subfacet tracks the datapath's idea of the exact-match flow equivalent to
354  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and Open
355  * vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there is exactly
356  * one subfacet per facet.  If the dpif implementation supports more-specific
357  * flow matching than userspace, however, a facet can have more than one
358  * subfacet, each of which corresponds to some distinction in flow that
359  * userspace simply doesn't understand.
360  *
361  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at least
362  * one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
363 struct facet {
364     /* Owners. */
365     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
366     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
367     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
368
369     /* Owned data. */
370     struct list subfacets;
371     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
372
373     /* Key. */
374     struct flow flow;
375
376     /* These statistics:
377      *
378      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
379      *     dpif_execute().
380      *
381      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
382      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
383      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
384      *
385      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
386      *     datapath for any existing subfacet.
387      */
388     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
389     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
390
391     /* Resubmit statistics. */
392     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
393     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
394     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
395
396     /* Accounting. */
397     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
398     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
399     uint8_t tcp_flags;           /* TCP flags seen for this 'rule'. */
400
401     /* Properties of datapath actions.
402      *
403      * Every subfacet has its own actions because actions can differ slightly
404      * between splintered and non-splintered subfacets due to the VLAN tag
405      * being initially different (present vs. absent).  All of them have these
406      * properties in common so we just store one copy of them here. */
407     bool may_install;            /* Reassess actions for every packet? */
408     bool has_learn;              /* Actions include NXAST_LEARN? */
409     bool has_normal;             /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
410     bool has_fin_timeout;        /* Actions include NXAST_FIN_TIMEOUT? */
411     tag_type tags;               /* Tags that would require revalidation. */
412     mirror_mask_t mirrors;       /* Bitmap of dependent mirrors. */
413
414     /* Storage for a single subfacet, to reduce malloc() time and space
415      * overhead.  (A facet always has at least one subfacet and in the common
416      * case has exactly one subfacet.) */
417     struct subfacet one_subfacet;
418 };
419
420 static struct facet *facet_create(struct rule_dpif *,
421                                   const struct flow *, uint32_t hash);
422 static void facet_remove(struct facet *);
423 static void facet_free(struct facet *);
424
425 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *,
426                                 const struct flow *, uint32_t hash);
427 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
428                                         const struct flow *, uint32_t hash);
429 static bool facet_revalidate(struct facet *);
430 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
431
432 static void facet_flush_stats(struct facet *);
433
434 static void facet_update_time(struct facet *, long long int used);
435 static void facet_reset_counters(struct facet *);
436 static void facet_push_stats(struct facet *);
437 static void facet_learn(struct facet *);
438 static void facet_account(struct facet *);
439
440 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
441
442 struct ofport_dpif {
443     struct ofport up;
444
445     uint32_t odp_port;
446     struct ofbundle *bundle;    /* Bundle that contains this port, if any. */
447     struct list bundle_node;    /* In struct ofbundle's "ports" list. */
448     struct cfm *cfm;            /* Connectivity Fault Management, if any. */
449     tag_type tag;               /* Tag associated with this port. */
450     uint32_t bond_stable_id;    /* stable_id to use as bond slave, or 0. */
451     bool may_enable;            /* May be enabled in bonds. */
452     long long int carrier_seq;  /* Carrier status changes. */
453
454     /* Spanning tree. */
455     struct stp_port *stp_port;  /* Spanning Tree Protocol, if any. */
456     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_DISABLED if STP not in use. */
457     long long int stp_state_entered;
458
459     struct hmap priorities;     /* Map of attached 'priority_to_dscp's. */
460
461     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
462      *
463      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
464      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
465      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
466      * widespread use, we will delete these interfaces. */
467     uint16_t realdev_ofp_port;
468     int vlandev_vid;
469 };
470
471 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
472  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
473  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
474 struct priority_to_dscp {
475     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
476     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
477
478     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
479 };
480
481 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
482  *
483  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
484  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
485  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
486  * widespread use, we will delete these interfaces. */
487 struct vlan_splinter {
488     struct hmap_node realdev_vid_node;
489     struct hmap_node vlandev_node;
490     uint16_t realdev_ofp_port;
491     uint16_t vlandev_ofp_port;
492     int vid;
493 };
494
495 static uint32_t vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *,
496                                        uint32_t realdev, ovs_be16 vlan_tci);
497 static uint16_t vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *,
498                                        uint16_t vlandev, int *vid);
499 static bool vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *, struct flow *);
500 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
501 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
502
503 static struct ofport_dpif *
504 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
505 {
506     assert(ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
507     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
508 }
509
510 static void port_run(struct ofport_dpif *);
511 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
512 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
513 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
514
515 struct dpif_completion {
516     struct list list_node;
517     struct ofoperation *op;
518 };
519
520 /* Extra information about a classifier table.
521  * Currently used just for optimized flow revalidation. */
522 struct table_dpif {
523     /* If either of these is nonnull, then this table has a form that allows
524      * flows to be tagged to avoid revalidating most flows for the most common
525      * kinds of flow table changes. */
526     struct cls_table *catchall_table; /* Table that wildcards all fields. */
527     struct cls_table *other_table;    /* Table with any other wildcard set. */
528     uint32_t basis;                   /* Keeps each table's tags separate. */
529 };
530
531 struct ofproto_dpif {
532     struct hmap_node all_ofproto_dpifs_node; /* In 'all_ofproto_dpifs'. */
533     struct ofproto up;
534     struct dpif *dpif;
535     int max_ports;
536
537     /* Statistics. */
538     uint64_t n_matches;
539
540     /* Bridging. */
541     struct netflow *netflow;
542     struct dpif_sflow *sflow;
543     struct hmap bundles;        /* Contains "struct ofbundle"s. */
544     struct mac_learning *ml;
545     struct ofmirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
546     bool has_mirrors;
547     bool has_bonded_bundles;
548
549     /* Expiration. */
550     struct timer next_expiration;
551
552     /* Facets. */
553     struct hmap facets;
554     struct hmap subfacets;
555     struct governor *governor;
556
557     /* Revalidation. */
558     struct table_dpif tables[N_TABLES];
559     bool need_revalidate;
560     struct tag_set revalidate_set;
561
562     /* Support for debugging async flow mods. */
563     struct list completions;
564
565     bool has_bundle_action; /* True when the first bundle action appears. */
566     struct netdev_stats stats; /* To account packets generated and consumed in
567                                 * userspace. */
568
569     /* Spanning tree. */
570     struct stp *stp;
571     long long int stp_last_tick;
572
573     /* VLAN splinters. */
574     struct hmap realdev_vid_map; /* (realdev,vid) -> vlandev. */
575     struct hmap vlandev_map;     /* vlandev -> (realdev,vid). */
576 };
577
578 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
579  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
580 static bool clogged;
581
582 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
583 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
584
585 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
586
587 static struct ofproto_dpif *
588 ofproto_dpif_cast(const struct ofproto *ofproto)
589 {
590     assert(ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
591     return CONTAINER_OF(ofproto, struct ofproto_dpif, up);
592 }
593
594 static struct ofport_dpif *get_ofp_port(struct ofproto_dpif *,
595                                         uint16_t ofp_port);
596 static struct ofport_dpif *get_odp_port(struct ofproto_dpif *,
597                                         uint32_t odp_port);
598 static void ofproto_trace(struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
599                           const struct ofpbuf *, ovs_be16 initial_tci,
600                           struct ds *);
601
602 /* Packet processing. */
603 static void update_learning_table(struct ofproto_dpif *,
604                                   const struct flow *, int vlan,
605                                   struct ofbundle *);
606 /* Upcalls. */
607 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
608 static int handle_upcalls(struct ofproto_dpif *, unsigned int max_batch);
609
610 /* Flow expiration. */
611 static int expire(struct ofproto_dpif *);
612
613 /* NetFlow. */
614 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
615
616 /* Utilities. */
617 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
618 static size_t
619 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *, struct ofpbuf *odp_actions,
620                      const struct flow *, uint32_t odp_port);
621 static void add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
622                                const struct flow *flow);
623 /* Global variables. */
624 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
625 \f
626 /* Factory functions. */
627
628 static void
629 enumerate_types(struct sset *types)
630 {
631     dp_enumerate_types(types);
632 }
633
634 static int
635 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
636 {
637     return dp_enumerate_names(type, names);
638 }
639
640 static int
641 del(const char *type, const char *name)
642 {
643     struct dpif *dpif;
644     int error;
645
646     error = dpif_open(name, type, &dpif);
647     if (!error) {
648         error = dpif_delete(dpif);
649         dpif_close(dpif);
650     }
651     return error;
652 }
653 \f
654 /* Basic life-cycle. */
655
656 static struct ofproto *
657 alloc(void)
658 {
659     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
660     return &ofproto->up;
661 }
662
663 static void
664 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
665 {
666     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
667     free(ofproto);
668 }
669
670 static int
671 construct(struct ofproto *ofproto_)
672 {
673     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
674     const char *name = ofproto->up.name;
675     int error;
676     int i;
677
678     error = dpif_create_and_open(name, ofproto->up.type, &ofproto->dpif);
679     if (error) {
680         VLOG_ERR("failed to open datapath %s: %s", name, strerror(error));
681         return error;
682     }
683
684     ofproto->max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->dpif);
685     ofproto->n_matches = 0;
686
687     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
688     dpif_recv_purge(ofproto->dpif);
689
690     error = dpif_recv_set(ofproto->dpif, true);
691     if (error) {
692         VLOG_ERR("failed to listen on datapath %s: %s", name, strerror(error));
693         dpif_close(ofproto->dpif);
694         return error;
695     }
696
697     ofproto->netflow = NULL;
698     ofproto->sflow = NULL;
699     ofproto->stp = NULL;
700     hmap_init(&ofproto->bundles);
701     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
702     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
703         ofproto->mirrors[i] = NULL;
704     }
705     ofproto->has_bonded_bundles = false;
706
707     timer_set_duration(&ofproto->next_expiration, 1000);
708
709     hmap_init(&ofproto->facets);
710     hmap_init(&ofproto->subfacets);
711     ofproto->governor = NULL;
712
713     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
714         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
715
716         table->catchall_table = NULL;
717         table->other_table = NULL;
718         table->basis = random_uint32();
719     }
720     ofproto->need_revalidate = false;
721     tag_set_init(&ofproto->revalidate_set);
722
723     list_init(&ofproto->completions);
724
725     ofproto_dpif_unixctl_init();
726
727     ofproto->has_mirrors = false;
728     ofproto->has_bundle_action = false;
729
730     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
731     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
732
733     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
734                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
735     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
736
737     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
738
739     return 0;
740 }
741
742 static void
743 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
744 {
745     struct dpif_completion *c, *next;
746
747     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
748         ofoperation_complete(c->op, 0);
749         list_remove(&c->list_node);
750         free(c);
751     }
752 }
753
754 static void
755 destruct(struct ofproto *ofproto_)
756 {
757     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
758     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
759     struct oftable *table;
760     int i;
761
762     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
763     complete_operations(ofproto);
764
765     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
766         struct cls_cursor cursor;
767
768         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
769         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
770             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
771         }
772     }
773
774     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
775         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
776     }
777
778     netflow_destroy(ofproto->netflow);
779     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
780     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
781     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
782
783     hmap_destroy(&ofproto->facets);
784     hmap_destroy(&ofproto->subfacets);
785     governor_destroy(ofproto->governor);
786
787     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
788     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
789
790     dpif_close(ofproto->dpif);
791 }
792
793 static int
794 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
795 {
796     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
797     unsigned int work;
798
799     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
800      * or until we do a fixed total amount of work.
801      *
802      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
803      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
804      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
805      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
806      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
807      * presumably for real traffic as well. */
808     work = 0;
809     while (work < FLOW_MISS_MAX_BATCH) {
810         int retval = handle_upcalls(ofproto, FLOW_MISS_MAX_BATCH - work);
811         if (retval <= 0) {
812             return -retval;
813         }
814         work += retval;
815     }
816     return 0;
817 }
818
819 static int
820 run(struct ofproto *ofproto_)
821 {
822     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
823     struct ofport_dpif *ofport;
824     struct ofbundle *bundle;
825     int error;
826
827     if (!clogged) {
828         complete_operations(ofproto);
829     }
830     dpif_run(ofproto->dpif);
831
832     error = run_fast(ofproto_);
833     if (error) {
834         return error;
835     }
836
837     if (timer_expired(&ofproto->next_expiration)) {
838         int delay = expire(ofproto);
839         timer_set_duration(&ofproto->next_expiration, delay);
840     }
841
842     if (ofproto->netflow) {
843         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
844             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
845         }
846     }
847     if (ofproto->sflow) {
848         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
849     }
850
851     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
852         port_run(ofport);
853     }
854     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
855         bundle_run(bundle);
856     }
857
858     stp_run(ofproto);
859     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
860
861     /* Now revalidate if there's anything to do. */
862     if (ofproto->need_revalidate
863         || !tag_set_is_empty(&ofproto->revalidate_set)) {
864         struct tag_set revalidate_set = ofproto->revalidate_set;
865         bool revalidate_all = ofproto->need_revalidate;
866         struct facet *facet, *next;
867
868         /* Clear the revalidation flags. */
869         tag_set_init(&ofproto->revalidate_set);
870         ofproto->need_revalidate = false;
871
872         HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next, hmap_node, &ofproto->facets) {
873             if (revalidate_all
874                 || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->tags)) {
875                 facet_revalidate(facet);
876             }
877         }
878     }
879
880     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
881     if (!hmap_is_empty(&ofproto->facets) && !ofproto->need_revalidate) {
882         struct facet *facet;
883
884         facet = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets),
885                              struct facet, hmap_node);
886         if (!tag_set_intersects(&ofproto->revalidate_set, facet->tags)) {
887             if (!facet_check_consistency(facet)) {
888                 ofproto->need_revalidate = true;
889             }
890         }
891     }
892
893     if (ofproto->governor) {
894         size_t n_subfacets;
895
896         governor_run(ofproto->governor);
897
898         /* If the governor has shrunk to its minimum size and the number of
899          * subfacets has dwindled, then drop the governor entirely.
900          *
901          * For hysteresis, the number of subfacets to drop the governor is
902          * smaller than the number needed to trigger its creation. */
903         n_subfacets = hmap_count(&ofproto->subfacets);
904         if (n_subfacets * 4 < ofproto->up.flow_eviction_threshold
905             && governor_is_idle(ofproto->governor)) {
906             governor_destroy(ofproto->governor);
907             ofproto->governor = NULL;
908         }
909     }
910
911     return 0;
912 }
913
914 static void
915 wait(struct ofproto *ofproto_)
916 {
917     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
918     struct ofport_dpif *ofport;
919     struct ofbundle *bundle;
920
921     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
922         poll_immediate_wake();
923     }
924
925     dpif_wait(ofproto->dpif);
926     dpif_recv_wait(ofproto->dpif);
927     if (ofproto->sflow) {
928         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
929     }
930     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->revalidate_set)) {
931         poll_immediate_wake();
932     }
933     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
934         port_wait(ofport);
935     }
936     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
937         bundle_wait(bundle);
938     }
939     if (ofproto->netflow) {
940         netflow_wait(ofproto->netflow);
941     }
942     mac_learning_wait(ofproto->ml);
943     stp_wait(ofproto);
944     if (ofproto->need_revalidate) {
945         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
946         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
947         poll_immediate_wake();
948     } else {
949         timer_wait(&ofproto->next_expiration);
950     }
951     if (ofproto->governor) {
952         governor_wait(ofproto->governor);
953     }
954 }
955
956 static void
957 flush(struct ofproto *ofproto_)
958 {
959     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
960     struct facet *facet, *next_facet;
961
962     HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
963         /* Mark the facet as not installed so that facet_remove() doesn't
964          * bother trying to uninstall it.  There is no point in uninstalling it
965          * individually since we are about to blow away all the facets with
966          * dpif_flow_flush(). */
967         struct subfacet *subfacet;
968
969         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
970             subfacet->installed = false;
971             subfacet->dp_packet_count = 0;
972             subfacet->dp_byte_count = 0;
973         }
974         facet_remove(facet);
975     }
976     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
977 }
978
979 static void
980 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
981              bool *arp_match_ip, enum ofputil_action_bitmap *actions)
982 {
983     *arp_match_ip = true;
984     *actions = (OFPUTIL_A_OUTPUT |
985                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_VID |
986                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_PCP |
987                 OFPUTIL_A_STRIP_VLAN |
988                 OFPUTIL_A_SET_DL_SRC |
989                 OFPUTIL_A_SET_DL_DST |
990                 OFPUTIL_A_SET_NW_SRC |
991                 OFPUTIL_A_SET_NW_DST |
992                 OFPUTIL_A_SET_NW_TOS |
993                 OFPUTIL_A_SET_TP_SRC |
994                 OFPUTIL_A_SET_TP_DST |
995                 OFPUTIL_A_ENQUEUE);
996 }
997
998 static void
999 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp_table_stats *ots)
1000 {
1001     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1002     struct dpif_dp_stats s;
1003
1004     strcpy(ots->name, "classifier");
1005
1006     dpif_get_dp_stats(ofproto->dpif, &s);
1007     put_32aligned_be64(&ots->lookup_count, htonll(s.n_hit + s.n_missed));
1008     put_32aligned_be64(&ots->matched_count,
1009                        htonll(s.n_hit + ofproto->n_matches));
1010 }
1011
1012 static struct ofport *
1013 port_alloc(void)
1014 {
1015     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
1016     return &port->up;
1017 }
1018
1019 static void
1020 port_dealloc(struct ofport *port_)
1021 {
1022     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1023     free(port);
1024 }
1025
1026 static int
1027 port_construct(struct ofport *port_)
1028 {
1029     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1030     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1031
1032     ofproto->need_revalidate = true;
1033     port->odp_port = ofp_port_to_odp_port(port->up.ofp_port);
1034     port->bundle = NULL;
1035     port->cfm = NULL;
1036     port->tag = tag_create_random();
1037     port->may_enable = true;
1038     port->stp_port = NULL;
1039     port->stp_state = STP_DISABLED;
1040     hmap_init(&port->priorities);
1041     port->realdev_ofp_port = 0;
1042     port->vlandev_vid = 0;
1043     port->carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(port->up.netdev);
1044
1045     if (ofproto->sflow) {
1046         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_);
1047     }
1048
1049     return 0;
1050 }
1051
1052 static void
1053 port_destruct(struct ofport *port_)
1054 {
1055     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1056     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1057
1058     ofproto->need_revalidate = true;
1059     bundle_remove(port_);
1060     set_cfm(port_, NULL);
1061     if (ofproto->sflow) {
1062         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
1063     }
1064
1065     ofport_clear_priorities(port);
1066     hmap_destroy(&port->priorities);
1067 }
1068
1069 static void
1070 port_modified(struct ofport *port_)
1071 {
1072     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1073
1074     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1075         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1076     }
1077 }
1078
1079 static void
1080 port_reconfigured(struct ofport *port_, enum ofputil_port_config old_config)
1081 {
1082     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1083     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1084     enum ofputil_port_config changed = old_config ^ port->up.pp.config;
1085
1086     if (changed & (OFPUTIL_PC_NO_RECV | OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP |
1087                    OFPUTIL_PC_NO_FWD | OFPUTIL_PC_NO_FLOOD)) {
1088         ofproto->need_revalidate = true;
1089
1090         if (changed & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD && port->bundle) {
1091             bundle_update(port->bundle);
1092         }
1093     }
1094 }
1095
1096 static int
1097 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1098           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1099 {
1100     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1101     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1102
1103     if (sflow_options) {
1104         if (!ds) {
1105             struct ofport_dpif *ofport;
1106
1107             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create(ofproto->dpif);
1108             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1109                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up);
1110             }
1111             ofproto->need_revalidate = true;
1112         }
1113         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1114     } else {
1115         if (ds) {
1116             dpif_sflow_destroy(ds);
1117             ofproto->need_revalidate = true;
1118             ofproto->sflow = NULL;
1119         }
1120     }
1121     return 0;
1122 }
1123
1124 static int
1125 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
1126 {
1127     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1128     int error;
1129
1130     if (!s) {
1131         error = 0;
1132     } else {
1133         if (!ofport->cfm) {
1134             struct ofproto_dpif *ofproto;
1135
1136             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1137             ofproto->need_revalidate = true;
1138             ofport->cfm = cfm_create(netdev_get_name(ofport->up.netdev));
1139         }
1140
1141         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
1142             return 0;
1143         }
1144
1145         error = EINVAL;
1146     }
1147     cfm_destroy(ofport->cfm);
1148     ofport->cfm = NULL;
1149     return error;
1150 }
1151
1152 static int
1153 get_cfm_fault(const struct ofport *ofport_)
1154 {
1155     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1156
1157     return ofport->cfm ? cfm_get_fault(ofport->cfm) : -1;
1158 }
1159
1160 static int
1161 get_cfm_remote_mpids(const struct ofport *ofport_, const uint64_t **rmps,
1162                      size_t *n_rmps)
1163 {
1164     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1165
1166     if (ofport->cfm) {
1167         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, rmps, n_rmps);
1168         return 0;
1169     } else {
1170         return -1;
1171     }
1172 }
1173
1174 static int
1175 get_cfm_health(const struct ofport *ofport_)
1176 {
1177     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1178
1179     return ofport->cfm ? cfm_get_health(ofport->cfm) : -1;
1180 }
1181 \f
1182 /* Spanning Tree. */
1183
1184 static void
1185 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
1186 {
1187     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
1188     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
1189     struct ofport_dpif *ofport;
1190
1191     ofport = stp_port_get_aux(sp);
1192     if (!ofport) {
1193         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
1194                      ofproto->up.name, port_num);
1195     } else {
1196         struct eth_header *eth = pkt->l2;
1197
1198         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
1199         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
1200             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
1201                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
1202         } else {
1203             send_packet(ofport, pkt);
1204         }
1205     }
1206     ofpbuf_delete(pkt);
1207 }
1208
1209 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
1210 static int
1211 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
1212 {
1213     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1214
1215     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
1216     if (!s != !ofproto->stp) {
1217         ofproto->need_revalidate = true;
1218     }
1219
1220     if (s) {
1221         if (!ofproto->stp) {
1222             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
1223                                       send_bpdu_cb, ofproto);
1224             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
1225         }
1226
1227         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
1228         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
1229         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
1230         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
1231         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
1232     }  else {
1233         struct ofport *ofport;
1234
1235         HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1236             set_stp_port(ofport, NULL);
1237         }
1238
1239         stp_destroy(ofproto->stp);
1240         ofproto->stp = NULL;
1241     }
1242
1243     return 0;
1244 }
1245
1246 static int
1247 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
1248 {
1249     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1250
1251     if (ofproto->stp) {
1252         s->enabled = true;
1253         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
1254         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
1255         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
1256     } else {
1257         s->enabled = false;
1258     }
1259
1260     return 0;
1261 }
1262
1263 static void
1264 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
1265 {
1266     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1267     enum stp_state state;
1268
1269     /* Figure out new state. */
1270     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
1271                              : STP_DISABLED;
1272
1273     /* Update state. */
1274     if (ofport->stp_state != state) {
1275         enum ofputil_port_state of_state;
1276         bool fwd_change;
1277
1278         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
1279                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
1280                     stp_state_name(ofport->stp_state),
1281                     stp_state_name(state));
1282         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
1283                 != stp_learn_in_state(state)) {
1284             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
1285             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
1286         }
1287         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
1288                         != stp_forward_in_state(state);
1289
1290         ofproto->need_revalidate = true;
1291         ofport->stp_state = state;
1292         ofport->stp_state_entered = time_msec();
1293
1294         if (fwd_change && ofport->bundle) {
1295             bundle_update(ofport->bundle);
1296         }
1297
1298         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
1299         of_state = ofport->up.pp.state & ~OFPUTIL_PS_STP_MASK;
1300         of_state |= (state == STP_LISTENING ? OFPUTIL_PS_STP_LISTEN
1301                      : state == STP_LEARNING ? OFPUTIL_PS_STP_LEARN
1302                      : state == STP_FORWARDING ? OFPUTIL_PS_STP_FORWARD
1303                      : state == STP_BLOCKING ?  OFPUTIL_PS_STP_BLOCK
1304                      : 0);
1305         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
1306     }
1307 }
1308
1309 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
1310  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
1311  * there are no duplicates. */
1312 static int
1313 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
1314              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
1315 {
1316     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1317     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1318     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1319
1320     if (!s || !s->enable) {
1321         if (sp) {
1322             ofport->stp_port = NULL;
1323             stp_port_disable(sp);
1324             update_stp_port_state(ofport);
1325         }
1326         return 0;
1327     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
1328             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
1329         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
1330          * already in use by another port. */
1331         stp_port_disable(sp);
1332     }
1333
1334     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
1335     stp_port_enable(sp);
1336
1337     stp_port_set_aux(sp, ofport);
1338     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
1339     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
1340
1341     update_stp_port_state(ofport);
1342
1343     return 0;
1344 }
1345
1346 static int
1347 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
1348                     struct ofproto_port_stp_status *s)
1349 {
1350     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1351     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1352     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1353
1354     if (!ofproto->stp || !sp) {
1355         s->enabled = false;
1356         return 0;
1357     }
1358
1359     s->enabled = true;
1360     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
1361     s->state = stp_port_get_state(sp);
1362     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
1363     s->role = stp_port_get_role(sp);
1364     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
1365
1366     return 0;
1367 }
1368
1369 static void
1370 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
1371 {
1372     if (ofproto->stp) {
1373         long long int now = time_msec();
1374         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
1375         struct stp_port *sp;
1376
1377         if (elapsed > 0) {
1378             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
1379             ofproto->stp_last_tick = now;
1380         }
1381         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
1382             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
1383
1384             if (ofport) {
1385                 update_stp_port_state(ofport);
1386             }
1387         }
1388
1389         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
1390             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
1391         }
1392     }
1393 }
1394
1395 static void
1396 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
1397 {
1398     if (ofproto->stp) {
1399         poll_timer_wait(1000);
1400     }
1401 }
1402
1403 /* Returns true if STP should process 'flow'. */
1404 static bool
1405 stp_should_process_flow(const struct flow *flow)
1406 {
1407     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
1408 }
1409
1410 static void
1411 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
1412                    const struct ofpbuf *packet)
1413 {
1414     struct ofpbuf payload = *packet;
1415     struct eth_header *eth = payload.data;
1416     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1417
1418     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
1419      * STP enabled. */
1420     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
1421         return;
1422     }
1423
1424     /* Trim off padding on payload. */
1425     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
1426         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
1427     }
1428
1429     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
1430         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
1431     }
1432 }
1433 \f
1434 static struct priority_to_dscp *
1435 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
1436 {
1437     struct priority_to_dscp *pdscp;
1438     uint32_t hash;
1439
1440     hash = hash_int(priority, 0);
1441     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
1442         if (pdscp->priority == priority) {
1443             return pdscp;
1444         }
1445     }
1446     return NULL;
1447 }
1448
1449 static void
1450 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
1451 {
1452     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
1453
1454     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
1455         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
1456         free(pdscp);
1457     }
1458 }
1459
1460 static int
1461 set_queues(struct ofport *ofport_,
1462            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
1463            size_t n_qdscp)
1464 {
1465     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1466     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1467     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
1468     size_t i;
1469
1470     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
1471         struct priority_to_dscp *pdscp;
1472         uint32_t priority;
1473         uint8_t dscp;
1474
1475         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
1476         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->dpif, qdscp_list[i].queue,
1477                                    &priority)) {
1478             continue;
1479         }
1480
1481         pdscp = get_priority(ofport, priority);
1482         if (pdscp) {
1483             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
1484         } else {
1485             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
1486             pdscp->priority = priority;
1487             pdscp->dscp = dscp;
1488             ofproto->need_revalidate = true;
1489         }
1490
1491         if (pdscp->dscp != dscp) {
1492             pdscp->dscp = dscp;
1493             ofproto->need_revalidate = true;
1494         }
1495
1496         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
1497     }
1498
1499     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
1500         ofport_clear_priorities(ofport);
1501         ofproto->need_revalidate = true;
1502     }
1503
1504     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
1505     hmap_destroy(&new);
1506
1507     return 0;
1508 }
1509 \f
1510 /* Bundles. */
1511
1512 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
1513  * ofproto to revalidate every flow.
1514  *
1515  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
1516  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
1517  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
1518  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
1519  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
1520  * with the host from which it migrated. */
1521 static void
1522 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
1523 {
1524     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
1525     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
1526     struct mac_entry *mac, *next_mac;
1527
1528     ofproto->need_revalidate = true;
1529     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
1530         if (mac->port.p == bundle) {
1531             if (all_ofprotos) {
1532                 struct ofproto_dpif *o;
1533
1534                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1535                     if (o != ofproto) {
1536                         struct mac_entry *e;
1537
1538                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
1539                                                 NULL);
1540                         if (e) {
1541                             tag_set_add(&o->revalidate_set, e->tag);
1542                             mac_learning_expire(o->ml, e);
1543                         }
1544                     }
1545                 }
1546             }
1547
1548             mac_learning_expire(ml, mac);
1549         }
1550     }
1551 }
1552
1553 static struct ofbundle *
1554 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
1555 {
1556     struct ofbundle *bundle;
1557
1558     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
1559                              &ofproto->bundles) {
1560         if (bundle->aux == aux) {
1561             return bundle;
1562         }
1563     }
1564     return NULL;
1565 }
1566
1567 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
1568  * ones that are found to 'bundles'. */
1569 static void
1570 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
1571                        void **auxes, size_t n_auxes,
1572                        struct hmapx *bundles)
1573 {
1574     size_t i;
1575
1576     hmapx_init(bundles);
1577     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
1578         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
1579         if (bundle) {
1580             hmapx_add(bundles, bundle);
1581         }
1582     }
1583 }
1584
1585 static void
1586 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
1587 {
1588     struct ofport_dpif *port;
1589
1590     bundle->floodable = true;
1591     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1592         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
1593             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
1594             bundle->floodable = false;
1595             break;
1596         }
1597     }
1598 }
1599
1600 static void
1601 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
1602 {
1603     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
1604
1605     bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1606
1607     list_remove(&port->bundle_node);
1608     port->bundle = NULL;
1609
1610     if (bundle->lacp) {
1611         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
1612     }
1613     if (bundle->bond) {
1614         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
1615     }
1616
1617     bundle_update(bundle);
1618 }
1619
1620 static bool
1621 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint32_t ofp_port,
1622                 struct lacp_slave_settings *lacp,
1623                 uint32_t bond_stable_id)
1624 {
1625     struct ofport_dpif *port;
1626
1627     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
1628     if (!port) {
1629         return false;
1630     }
1631
1632     if (port->bundle != bundle) {
1633         bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1634         if (port->bundle) {
1635             bundle_del_port(port);
1636         }
1637
1638         port->bundle = bundle;
1639         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
1640         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
1641             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
1642             bundle->floodable = false;
1643         }
1644     }
1645     if (lacp) {
1646         port->bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1647         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
1648     }
1649
1650     port->bond_stable_id = bond_stable_id;
1651
1652     return true;
1653 }
1654
1655 static void
1656 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
1657 {
1658     struct ofproto_dpif *ofproto;
1659     struct ofport_dpif *port, *next_port;
1660     int i;
1661
1662     if (!bundle) {
1663         return;
1664     }
1665
1666     ofproto = bundle->ofproto;
1667     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1668         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
1669         if (m) {
1670             if (m->out == bundle) {
1671                 mirror_destroy(m);
1672             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
1673                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
1674                 ofproto->need_revalidate = true;
1675             }
1676         }
1677     }
1678
1679     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
1680         bundle_del_port(port);
1681     }
1682
1683     bundle_flush_macs(bundle, true);
1684     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
1685     free(bundle->name);
1686     free(bundle->trunks);
1687     lacp_destroy(bundle->lacp);
1688     bond_destroy(bundle->bond);
1689     free(bundle);
1690 }
1691
1692 static int
1693 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
1694            const struct ofproto_bundle_settings *s)
1695 {
1696     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1697     bool need_flush = false;
1698     struct ofport_dpif *port;
1699     struct ofbundle *bundle;
1700     unsigned long *trunks;
1701     int vlan;
1702     size_t i;
1703     bool ok;
1704
1705     if (!s) {
1706         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
1707         return 0;
1708     }
1709
1710     assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
1711     assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
1712
1713     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
1714     if (!bundle) {
1715         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
1716
1717         bundle->ofproto = ofproto;
1718         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
1719                     hash_pointer(aux, 0));
1720         bundle->aux = aux;
1721         bundle->name = NULL;
1722
1723         list_init(&bundle->ports);
1724         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
1725         bundle->vlan = -1;
1726         bundle->trunks = NULL;
1727         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
1728         bundle->lacp = NULL;
1729         bundle->bond = NULL;
1730
1731         bundle->floodable = true;
1732
1733         bundle->src_mirrors = 0;
1734         bundle->dst_mirrors = 0;
1735         bundle->mirror_out = 0;
1736     }
1737
1738     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
1739         free(bundle->name);
1740         bundle->name = xstrdup(s->name);
1741     }
1742
1743     /* LACP. */
1744     if (s->lacp) {
1745         if (!bundle->lacp) {
1746             ofproto->need_revalidate = true;
1747             bundle->lacp = lacp_create();
1748         }
1749         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
1750     } else {
1751         lacp_destroy(bundle->lacp);
1752         bundle->lacp = NULL;
1753     }
1754
1755     /* Update set of ports. */
1756     ok = true;
1757     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
1758         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
1759                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL,
1760                              s->bond_stable_ids ? s->bond_stable_ids[i] : 0)) {
1761             ok = false;
1762         }
1763     }
1764     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
1765         struct ofport_dpif *next_port;
1766
1767         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
1768             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
1769                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
1770                     goto found;
1771                 }
1772             }
1773
1774             bundle_del_port(port);
1775         found: ;
1776         }
1777     }
1778     assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
1779
1780     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
1781         bundle_destroy(bundle);
1782         return EINVAL;
1783     }
1784
1785     /* Set VLAN tagging mode */
1786     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
1787         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
1788         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
1789         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
1790         need_flush = true;
1791     }
1792
1793     /* Set VLAN tag. */
1794     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
1795             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
1796             : 0);
1797     if (vlan != bundle->vlan) {
1798         bundle->vlan = vlan;
1799         need_flush = true;
1800     }
1801
1802     /* Get trunked VLANs. */
1803     switch (s->vlan_mode) {
1804     case PORT_VLAN_ACCESS:
1805         trunks = NULL;
1806         break;
1807
1808     case PORT_VLAN_TRUNK:
1809         trunks = (unsigned long *) s->trunks;
1810         break;
1811
1812     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
1813     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
1814         if (vlan != 0 && (!s->trunks
1815                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
1816                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
1817             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
1818             if (s->trunks) {
1819                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
1820             } else {
1821                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
1822             }
1823             bitmap_set1(trunks, vlan);
1824             bitmap_set0(trunks, 0);
1825         } else {
1826             trunks = (unsigned long *) s->trunks;
1827         }
1828         break;
1829
1830     default:
1831         NOT_REACHED();
1832     }
1833     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
1834         free(bundle->trunks);
1835         if (trunks == s->trunks) {
1836             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
1837         } else {
1838             bundle->trunks = trunks;
1839             trunks = NULL;
1840         }
1841         need_flush = true;
1842     }
1843     if (trunks != s->trunks) {
1844         free(trunks);
1845     }
1846
1847     /* Bonding. */
1848     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
1849         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
1850         if (bundle->bond) {
1851             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
1852                 ofproto->need_revalidate = true;
1853             }
1854         } else {
1855             bundle->bond = bond_create(s->bond);
1856             ofproto->need_revalidate = true;
1857         }
1858
1859         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1860             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->bond_stable_id,
1861                                 port->up.netdev);
1862         }
1863     } else {
1864         bond_destroy(bundle->bond);
1865         bundle->bond = NULL;
1866     }
1867
1868     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
1869      * everything on this port and force flow revalidation. */
1870     if (need_flush) {
1871         bundle_flush_macs(bundle, false);
1872     }
1873
1874     return 0;
1875 }
1876
1877 static void
1878 bundle_remove(struct ofport *port_)
1879 {
1880     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1881     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
1882
1883     if (bundle) {
1884         bundle_del_port(port);
1885         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
1886             bundle_destroy(bundle);
1887         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
1888             bond_destroy(bundle->bond);
1889             bundle->bond = NULL;
1890         }
1891     }
1892 }
1893
1894 static void
1895 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
1896 {
1897     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
1898     struct ofport_dpif *port = port_;
1899     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
1900     int error;
1901
1902     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
1903     if (!error) {
1904         struct ofpbuf packet;
1905         void *packet_pdu;
1906
1907         ofpbuf_init(&packet, 0);
1908         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
1909                                  pdu_size);
1910         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
1911
1912         send_packet(port, &packet);
1913         ofpbuf_uninit(&packet);
1914     } else {
1915         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
1916                     "%s (%s)", port->bundle->name,
1917                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
1918     }
1919 }
1920
1921 static void
1922 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
1923 {
1924     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
1925     int error, n_packets, n_errors;
1926     struct mac_entry *e;
1927
1928     error = n_packets = n_errors = 0;
1929     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
1930         if (e->port.p != bundle) {
1931             struct ofpbuf *learning_packet;
1932             struct ofport_dpif *port;
1933             void *port_void;
1934             int ret;
1935
1936             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
1937              * struct ofport_dpif more effective. */
1938             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
1939                                                            e->mac, e->vlan,
1940                                                            &port_void);
1941             port = port_void;
1942             ret = send_packet(port, learning_packet);
1943             ofpbuf_delete(learning_packet);
1944             if (ret) {
1945                 error = ret;
1946                 n_errors++;
1947             }
1948             n_packets++;
1949         }
1950     }
1951
1952     if (n_errors) {
1953         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1954         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
1955                      "packets, last error was: %s",
1956                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
1957     } else {
1958         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
1959                  bundle->name, n_packets);
1960     }
1961 }
1962
1963 static void
1964 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
1965 {
1966     if (bundle->lacp) {
1967         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
1968     }
1969     if (bundle->bond) {
1970         struct ofport_dpif *port;
1971
1972         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1973             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
1974         }
1975
1976         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->revalidate_set,
1977                  lacp_status(bundle->lacp));
1978         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
1979             bundle_send_learning_packets(bundle);
1980         }
1981     }
1982 }
1983
1984 static void
1985 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
1986 {
1987     if (bundle->lacp) {
1988         lacp_wait(bundle->lacp);
1989     }
1990     if (bundle->bond) {
1991         bond_wait(bundle->bond);
1992     }
1993 }
1994 \f
1995 /* Mirrors. */
1996
1997 static int
1998 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
1999 {
2000     int idx;
2001
2002     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
2003         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
2004             return idx;
2005         }
2006     }
2007     return -1;
2008 }
2009
2010 static struct ofmirror *
2011 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2012 {
2013     int i;
2014
2015     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2016         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
2017         if (mirror && mirror->aux == aux) {
2018             return mirror;
2019         }
2020     }
2021
2022     return NULL;
2023 }
2024
2025 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
2026 static void
2027 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
2028 {
2029     int i;
2030
2031     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2032         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2033
2034         if (m) {
2035             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
2036         }
2037     }
2038
2039     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2040         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
2041         int j;
2042
2043         if (!m1) {
2044             continue;
2045         }
2046
2047         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
2048             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
2049
2050             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
2051                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
2052                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
2053             }
2054         }
2055     }
2056 }
2057
2058 static int
2059 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2060            const struct ofproto_mirror_settings *s)
2061 {
2062     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2063     mirror_mask_t mirror_bit;
2064     struct ofbundle *bundle;
2065     struct ofmirror *mirror;
2066     struct ofbundle *out;
2067     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2068     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2069     int out_vlan;
2070
2071     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2072     if (!s) {
2073         mirror_destroy(mirror);
2074         return 0;
2075     }
2076     if (!mirror) {
2077         int idx;
2078
2079         idx = mirror_scan(ofproto);
2080         if (idx < 0) {
2081             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
2082                       "cannot create %s",
2083                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
2084             return EFBIG;
2085         }
2086
2087         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
2088         mirror->ofproto = ofproto;
2089         mirror->idx = idx;
2090         mirror->aux = aux;
2091         mirror->out_vlan = -1;
2092         mirror->name = NULL;
2093     }
2094
2095     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2096         free(mirror->name);
2097         mirror->name = xstrdup(s->name);
2098     }
2099
2100     /* Get the new configuration. */
2101     if (s->out_bundle) {
2102         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2103         if (!out) {
2104             mirror_destroy(mirror);
2105             return EINVAL;
2106         }
2107         out_vlan = -1;
2108     } else {
2109         out = NULL;
2110         out_vlan = s->out_vlan;
2111     }
2112     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2113     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2114
2115     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2116     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2117         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
2118         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
2119         && mirror->out == out
2120         && mirror->out_vlan == out_vlan)
2121     {
2122         hmapx_destroy(&srcs);
2123         hmapx_destroy(&dsts);
2124         return 0;
2125     }
2126
2127     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
2128     hmapx_destroy(&srcs);
2129
2130     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
2131     hmapx_destroy(&dsts);
2132
2133     free(mirror->vlans);
2134     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
2135
2136     mirror->out = out;
2137     mirror->out_vlan = out_vlan;
2138
2139     /* Update bundles. */
2140     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2141     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
2142         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
2143             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
2144         } else {
2145             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2146         }
2147
2148         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
2149             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
2150         } else {
2151             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2152         }
2153
2154         if (mirror->out == bundle) {
2155             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
2156         } else {
2157             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2158         }
2159     }
2160
2161     ofproto->need_revalidate = true;
2162     ofproto->has_mirrors = true;
2163     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2164     mirror_update_dups(ofproto);
2165
2166     return 0;
2167 }
2168
2169 static void
2170 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
2171 {
2172     struct ofproto_dpif *ofproto;
2173     mirror_mask_t mirror_bit;
2174     struct ofbundle *bundle;
2175     int i;
2176
2177     if (!mirror) {
2178         return;
2179     }
2180
2181     ofproto = mirror->ofproto;
2182     ofproto->need_revalidate = true;
2183     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2184
2185     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2186     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2187         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2188         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2189         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2190     }
2191
2192     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
2193     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
2194     free(mirror->vlans);
2195
2196     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
2197     free(mirror->name);
2198     free(mirror);
2199
2200     mirror_update_dups(ofproto);
2201
2202     ofproto->has_mirrors = false;
2203     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2204         if (ofproto->mirrors[i]) {
2205             ofproto->has_mirrors = true;
2206             break;
2207         }
2208     }
2209 }
2210
2211 static int
2212 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2213                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
2214 {
2215     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2216     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2217
2218     if (!mirror) {
2219         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
2220         return 0;
2221     }
2222
2223     *packets = mirror->packet_count;
2224     *bytes = mirror->byte_count;
2225
2226     return 0;
2227 }
2228
2229 static int
2230 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
2231 {
2232     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2233     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
2234         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2235     }
2236     return 0;
2237 }
2238
2239 static bool
2240 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
2241 {
2242     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2243     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2244     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
2245 }
2246
2247 static void
2248 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
2249 {
2250     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2251     /* Revalidate cached flows whenever forward_bpdu option changes. */
2252     ofproto->need_revalidate = true;
2253 }
2254
2255 static void
2256 set_mac_idle_time(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time)
2257 {
2258     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2259     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
2260 }
2261 \f
2262 /* Ports. */
2263
2264 static struct ofport_dpif *
2265 get_ofp_port(struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
2266 {
2267     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
2268     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
2269 }
2270
2271 static struct ofport_dpif *
2272 get_odp_port(struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
2273 {
2274     return get_ofp_port(ofproto, odp_port_to_ofp_port(odp_port));
2275 }
2276
2277 static void
2278 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_port *ofproto_port,
2279                             struct dpif_port *dpif_port)
2280 {
2281     ofproto_port->name = dpif_port->name;
2282     ofproto_port->type = dpif_port->type;
2283     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(dpif_port->port_no);
2284 }
2285
2286 static void
2287 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
2288 {
2289     long long int carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(ofport->up.netdev);
2290     bool carrier_changed = carrier_seq != ofport->carrier_seq;
2291     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
2292
2293     ofport->carrier_seq = carrier_seq;
2294
2295     if (ofport->cfm) {
2296         cfm_run(ofport->cfm);
2297
2298         if (cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
2299             struct ofpbuf packet;
2300
2301             ofpbuf_init(&packet, 0);
2302             cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
2303             send_packet(ofport, &packet);
2304             ofpbuf_uninit(&packet);
2305         }
2306
2307         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm)
2308             && cfm_get_opup(ofport->cfm);
2309     }
2310
2311     if (ofport->bundle) {
2312         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
2313         if (carrier_changed) {
2314             lacp_slave_carrier_changed(ofport->bundle->lacp, ofport);
2315         }
2316     }
2317
2318     if (ofport->may_enable != enable) {
2319         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2320
2321         if (ofproto->has_bundle_action) {
2322             ofproto->need_revalidate = true;
2323         }
2324     }
2325
2326     ofport->may_enable = enable;
2327 }
2328
2329 static void
2330 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
2331 {
2332     if (ofport->cfm) {
2333         cfm_wait(ofport->cfm);
2334     }
2335 }
2336
2337 static int
2338 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
2339                    struct ofproto_port *ofproto_port)
2340 {
2341     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2342     struct dpif_port dpif_port;
2343     int error;
2344
2345     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->dpif, devname, &dpif_port);
2346     if (!error) {
2347         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto_port, &dpif_port);
2348     }
2349     return error;
2350 }
2351
2352 static int
2353 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev, uint16_t *ofp_portp)
2354 {
2355     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2356     uint16_t odp_port;
2357     int error;
2358
2359     error = dpif_port_add(ofproto->dpif, netdev, &odp_port);
2360     if (!error) {
2361         *ofp_portp = odp_port_to_ofp_port(odp_port);
2362     }
2363     return error;
2364 }
2365
2366 static int
2367 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
2368 {
2369     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2370     int error;
2371
2372     error = dpif_port_del(ofproto->dpif, ofp_port_to_odp_port(ofp_port));
2373     if (!error) {
2374         struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
2375         if (ofport) {
2376             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
2377              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
2378              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
2379              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
2380             bundle_remove(&ofport->up);
2381         }
2382     }
2383     return error;
2384 }
2385
2386 static int
2387 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
2388 {
2389     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2390     int error;
2391
2392     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
2393
2394     if (!error && ofport->odp_port == OVSP_LOCAL) {
2395         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2396
2397         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
2398          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
2399          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
2400          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
2401
2402         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
2403             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
2404         }
2405
2406         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
2407             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
2408         }
2409
2410         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
2411          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
2412          * Account fro them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
2413
2414         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
2415             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
2416         }
2417
2418         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
2419             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
2420         }
2421     }
2422
2423     return error;
2424 }
2425
2426 /* Account packets for LOCAL port. */
2427 static void
2428 ofproto_update_local_port_stats(const struct ofproto *ofproto_,
2429                                 size_t tx_size, size_t rx_size)
2430 {
2431     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2432
2433     if (rx_size) {
2434         ofproto->stats.rx_packets++;
2435         ofproto->stats.rx_bytes += rx_size;
2436     }
2437     if (tx_size) {
2438         ofproto->stats.tx_packets++;
2439         ofproto->stats.tx_bytes += tx_size;
2440     }
2441 }
2442
2443 struct port_dump_state {
2444     struct dpif_port_dump dump;
2445     bool done;
2446 };
2447
2448 static int
2449 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_, void **statep)
2450 {
2451     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2452     struct port_dump_state *state;
2453
2454     *statep = state = xmalloc(sizeof *state);
2455     dpif_port_dump_start(&state->dump, ofproto->dpif);
2456     state->done = false;
2457     return 0;
2458 }
2459
2460 static int
2461 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_,
2462                struct ofproto_port *port)
2463 {
2464     struct port_dump_state *state = state_;
2465     struct dpif_port dpif_port;
2466
2467     if (dpif_port_dump_next(&state->dump, &dpif_port)) {
2468         ofproto_port_from_dpif_port(port, &dpif_port);
2469         return 0;
2470     } else {
2471         int error = dpif_port_dump_done(&state->dump);
2472         state->done = true;
2473         return error ? error : EOF;
2474     }
2475 }
2476
2477 static int
2478 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
2479 {
2480     struct port_dump_state *state = state_;
2481
2482     if (!state->done) {
2483         dpif_port_dump_done(&state->dump);
2484     }
2485     free(state);
2486     return 0;
2487 }
2488
2489 static int
2490 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
2491 {
2492     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2493     return dpif_port_poll(ofproto->dpif, devnamep);
2494 }
2495
2496 static void
2497 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
2498 {
2499     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2500     dpif_port_poll_wait(ofproto->dpif);
2501 }
2502
2503 static int
2504 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
2505 {
2506     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2507     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
2508             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
2509             : -1);
2510 }
2511 \f
2512 /* Upcall handling. */
2513
2514 /* Flow miss batching.
2515  *
2516  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
2517  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
2518  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
2519  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
2520  *
2521  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
2522  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
2523 struct flow_miss {
2524     struct hmap_node hmap_node;
2525     struct flow flow;
2526     enum odp_key_fitness key_fitness;
2527     const struct nlattr *key;
2528     size_t key_len;
2529     ovs_be16 initial_tci;
2530     struct list packets;
2531 };
2532
2533 struct flow_miss_op {
2534     struct dpif_op dpif_op;
2535     struct subfacet *subfacet;  /* Subfacet  */
2536     void *garbage;              /* Pointer to pass to free(), NULL if none. */
2537     uint64_t stub[1024 / 8];    /* Temporary buffer. */
2538 };
2539
2540 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
2541  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
2542  * configurations. */
2543 static void
2544 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
2545                     const struct flow *flow)
2546 {
2547     struct ofputil_packet_in pin;
2548
2549     pin.packet = packet->data;
2550     pin.packet_len = packet->size;
2551     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
2552     pin.controller_id = 0;
2553
2554     pin.table_id = 0;
2555     pin.cookie = 0;
2556
2557     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
2558
2559     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
2560
2561     /* Registers aren't meaningful on a miss. */
2562     memset(pin.fmd.reg_masks, 0, sizeof pin.fmd.reg_masks);
2563
2564     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin);
2565 }
2566
2567 static bool
2568 process_special(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
2569                 const struct ofpbuf *packet)
2570 {
2571     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
2572
2573     if (!ofport) {
2574         return false;
2575     }
2576
2577     if (ofport->cfm && cfm_should_process_flow(ofport->cfm, flow)) {
2578         if (packet) {
2579             cfm_process_heartbeat(ofport->cfm, packet);
2580         }
2581         return true;
2582     } else if (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
2583                && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_LACP)) {
2584         if (packet) {
2585             lacp_process_packet(ofport->bundle->lacp, ofport, packet);
2586         }
2587         return true;
2588     } else if (ofproto->stp && stp_should_process_flow(flow)) {
2589         if (packet) {
2590             stp_process_packet(ofport, packet);
2591         }
2592         return true;
2593     }
2594     return false;
2595 }
2596
2597 static struct flow_miss *
2598 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct flow *flow, uint32_t hash)
2599 {
2600     struct flow_miss *miss;
2601
2602     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
2603         if (flow_equal(&miss->flow, flow)) {
2604             return miss;
2605         }
2606     }
2607
2608     return NULL;
2609 }
2610
2611 /* Partially Initializes 'op' as an "execute" operation for 'miss' and
2612  * 'packet'.  The caller must initialize op->actions and op->actions_len.  If
2613  * 'miss' is associated with a subfacet the caller must also initialize the
2614  * returned op->subfacet, and if anything needs to be freed after processing
2615  * the op, the caller must initialize op->garbage also. */
2616 static void
2617 init_flow_miss_execute_op(struct flow_miss *miss, struct ofpbuf *packet,
2618                           struct flow_miss_op *op)
2619 {
2620     if (miss->flow.vlan_tci != miss->initial_tci) {
2621         /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
2622          * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
2623          * the flow, but the actions were composed assuming that
2624          * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
2625          * VLAN header from the packet before trying to execute the
2626          * actions. */
2627         eth_pop_vlan(packet);
2628     }
2629
2630     op->subfacet = NULL;
2631     op->garbage = NULL;
2632     op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
2633     op->dpif_op.u.execute.key = miss->key;
2634     op->dpif_op.u.execute.key_len = miss->key_len;
2635     op->dpif_op.u.execute.packet = packet;
2636 }
2637
2638 /* Helper for handle_flow_miss_without_facet() and
2639  * handle_flow_miss_with_facet(). */
2640 static void
2641 handle_flow_miss_common(struct rule_dpif *rule,
2642                         struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
2643 {
2644     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
2645
2646     ofproto->n_matches++;
2647
2648     if (rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
2649         /*
2650          * Extra-special case for fail-open mode.
2651          *
2652          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
2653          * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
2654          * the packet up to the controller in the hope that it will try to
2655          * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
2656          *
2657          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
2658          */
2659         send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
2660     }
2661 }
2662
2663 /* Figures out whether a flow that missed in 'ofproto', whose details are in
2664  * 'miss', is likely to be worth tracking in detail in userspace and (usually)
2665  * installing a datapath flow.  The answer is usually "yes" (a return value of
2666  * true).  However, for short flows the cost of bookkeeping is much higher than
2667  * the benefits, so when the datapath holds a large number of flows we impose
2668  * some heuristics to decide which flows are likely to be worth tracking. */
2669 static bool
2670 flow_miss_should_make_facet(struct ofproto_dpif *ofproto,
2671                             struct flow_miss *miss, uint32_t hash)
2672 {
2673     if (!ofproto->governor) {
2674         size_t n_subfacets;
2675
2676         n_subfacets = hmap_count(&ofproto->subfacets);
2677         if (n_subfacets * 2 <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
2678             return true;
2679         }
2680
2681         ofproto->governor = governor_create(ofproto->up.name);
2682     }
2683
2684     return governor_should_install_flow(ofproto->governor, hash,
2685                                         list_size(&miss->packets));
2686 }
2687
2688 /* Handles 'miss', which matches 'rule', without creating a facet or subfacet
2689  * or creating any datapath flow.  May add an "execute" operation to 'ops' and
2690  * increment '*n_ops'. */
2691 static void
2692 handle_flow_miss_without_facet(struct flow_miss *miss,
2693                                struct rule_dpif *rule,
2694                                struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
2695 {
2696     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
2697     struct action_xlate_ctx ctx;
2698     struct ofpbuf *packet;
2699
2700     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
2701         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
2702         struct dpif_flow_stats stats;
2703         struct ofpbuf odp_actions;
2704
2705         COVERAGE_INC(facet_suppress);
2706
2707         ofpbuf_use_stub(&odp_actions, op->stub, sizeof op->stub);
2708
2709         dpif_flow_stats_extract(&miss->flow, packet, &stats);
2710         rule_credit_stats(rule, &stats);
2711
2712         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &miss->flow, miss->initial_tci,
2713                               rule, 0, packet);
2714         ctx.resubmit_stats = &stats;
2715         xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions,
2716                       &odp_actions);
2717
2718         if (odp_actions.size) {
2719             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
2720
2721             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
2722             execute->actions = odp_actions.data;
2723             execute->actions_len = odp_actions.size;
2724             op->garbage = ofpbuf_get_uninit_pointer(&odp_actions);
2725
2726             (*n_ops)++;
2727         } else {
2728             ofpbuf_uninit(&odp_actions);
2729         }
2730     }
2731 }
2732
2733 /* Handles 'miss', which matches 'facet'.  May add any required datapath
2734  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
2735 static void
2736 handle_flow_miss_with_facet(struct flow_miss *miss, struct facet *facet,
2737                             struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
2738 {
2739     struct subfacet *subfacet;
2740     struct ofpbuf *packet;
2741
2742     subfacet = subfacet_create(facet,
2743                                miss->key_fitness, miss->key, miss->key_len,
2744                                miss->initial_tci);
2745
2746     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
2747         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
2748         struct dpif_flow_stats stats;
2749         struct ofpbuf odp_actions;
2750
2751         handle_flow_miss_common(facet->rule, packet, &miss->flow);
2752
2753         ofpbuf_use_stub(&odp_actions, op->stub, sizeof op->stub);
2754         if (!facet->may_install || !subfacet->actions) {
2755             subfacet_make_actions(subfacet, packet, &odp_actions);
2756         }
2757
2758         dpif_flow_stats_extract(&facet->flow, packet, &stats);
2759         subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
2760
2761         if (subfacet->actions_len) {
2762             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
2763
2764             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
2765             op->subfacet = subfacet;
2766             if (facet->may_install) {
2767                 execute->actions = subfacet->actions;
2768                 execute->actions_len = subfacet->actions_len;
2769                 ofpbuf_uninit(&odp_actions);
2770             } else {
2771                 execute->actions = odp_actions.data;
2772                 execute->actions_len = odp_actions.size;
2773                 op->garbage = ofpbuf_get_uninit_pointer(&odp_actions);
2774             }
2775
2776             (*n_ops)++;
2777         } else {
2778             ofpbuf_uninit(&odp_actions);
2779         }
2780     }
2781
2782     if (facet->may_install && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE) {
2783         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
2784         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
2785
2786         op->subfacet = subfacet;
2787         op->garbage = NULL;
2788         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
2789         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
2790         put->key = miss->key;
2791         put->key_len = miss->key_len;
2792         put->actions = subfacet->actions;
2793         put->actions_len = subfacet->actions_len;
2794         put->stats = NULL;
2795     }
2796 }
2797
2798 /* Handles flow miss 'miss' on 'ofproto'.  The flow does not match any flow in
2799  * the OpenFlow flow table. */
2800 static void
2801 handle_flow_miss_no_rule(struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow_miss *miss)
2802 {
2803     uint16_t in_port = miss->flow.in_port;
2804     struct ofport_dpif *port = get_ofp_port(ofproto, in_port);
2805
2806     if (!port) {
2807         VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16, in_port);
2808     }
2809
2810     if (port && port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN) {
2811         /* XXX install 'drop' flow entry */
2812         COVERAGE_INC(ofproto_dpif_no_packet_in);
2813     } else {
2814         const struct ofpbuf *packet;
2815
2816         LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
2817             send_packet_in_miss(ofproto, packet, &miss->flow);
2818         }
2819     }
2820 }
2821
2822 /* Handles flow miss 'miss' on 'ofproto'.  May add any required datapath
2823  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
2824 static void
2825 handle_flow_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow_miss *miss,
2826                  struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
2827 {
2828     struct facet *facet;
2829     uint32_t hash;
2830
2831     /* The caller must ensure that miss->hmap_node.hash contains
2832      * flow_hash(miss->flow, 0). */
2833     hash = miss->hmap_node.hash;
2834
2835     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &miss->flow, hash);
2836     if (!facet) {
2837         struct rule_dpif *rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &miss->flow, 0);
2838         if (!rule) {
2839             handle_flow_miss_no_rule(ofproto, miss);
2840             return;
2841         } else if (!flow_miss_should_make_facet(ofproto, miss, hash)) {
2842             handle_flow_miss_without_facet(miss, rule, ops, n_ops);
2843             return;
2844         }
2845
2846         facet = facet_create(rule, &miss->flow, hash);
2847     }
2848     handle_flow_miss_with_facet(miss, facet, ops, n_ops);
2849 }
2850
2851 /* Like odp_flow_key_to_flow(), this function converts the 'key_len' bytes of
2852  * OVS_KEY_ATTR_* attributes in 'key' to a flow structure in 'flow' and returns
2853  * an ODP_FIT_* value that indicates how well 'key' fits our expectations for
2854  * what a flow key should contain.
2855  *
2856  * This function also includes some logic to help make VLAN splinters
2857  * transparent to the rest of the upcall processing logic.  In particular, if
2858  * the extracted in_port is a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by
2859  * the "real" port, sets flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN
2860  * splinter port, and pushes a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
2861  *
2862  * Sets '*initial_tci' to the VLAN TCI with which the packet was really
2863  * received, that is, the actual VLAN TCI extracted by odp_flow_key_to_flow().
2864  * (This differs from the value returned in flow->vlan_tci only for packets
2865  * received on VLAN splinters.)
2866  */
2867 static enum odp_key_fitness
2868 ofproto_dpif_extract_flow_key(const struct ofproto_dpif *ofproto,
2869                               const struct nlattr *key, size_t key_len,
2870                               struct flow *flow, ovs_be16 *initial_tci,
2871                               struct ofpbuf *packet)
2872 {
2873     enum odp_key_fitness fitness;
2874
2875     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
2876     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2877         return fitness;
2878     }
2879     *initial_tci = flow->vlan_tci;
2880
2881     if (vsp_adjust_flow(ofproto, flow)) {
2882         if (packet) {
2883             /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to an
2884              * OpenFlow controller properly, so that it looks correct for
2885              * sFlow, and so that flow_extract() will get the correct vlan_tci
2886              * if it is called on 'packet'.
2887              *
2888              * The allocated space inside 'packet' probably also contains
2889              * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of a
2890              * struct dpif_upcall (see the large comment on that structure
2891              * definition), so pushing data on 'packet' is in general not a
2892              * good idea since it could overwrite 'key' or free it as a side
2893              * effect.  However, it's OK in this special case because we know
2894              * that 'packet' is inside a Netlink attribute: pushing 4 bytes
2895              * will just overwrite the 4-byte "struct nlattr", which is fine
2896              * since we don't need that header anymore. */
2897             eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
2898         }
2899
2900         /* Let the caller know that we can't reproduce 'key' from 'flow'. */
2901         if (fitness == ODP_FIT_PERFECT) {
2902             fitness = ODP_FIT_TOO_MUCH;
2903         }
2904     }
2905
2906     return fitness;
2907 }
2908
2909 static void
2910 handle_miss_upcalls(struct ofproto_dpif *ofproto, struct dpif_upcall *upcalls,
2911                     size_t n_upcalls)
2912 {
2913     struct dpif_upcall *upcall;
2914     struct flow_miss *miss;
2915     struct flow_miss misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
2916     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
2917     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
2918     struct hmap todo;
2919     int n_misses;
2920     size_t n_ops;
2921     size_t i;
2922
2923     if (!n_upcalls) {
2924         return;
2925     }
2926
2927     /* Construct the to-do list.
2928      *
2929      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
2930      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
2931      * that we can process them together. */
2932     hmap_init(&todo);
2933     n_misses = 0;
2934     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
2935         struct flow_miss *miss = &misses[n_misses];
2936         struct flow_miss *existing_miss;
2937         uint32_t hash;
2938
2939         /* Obtain metadata and check userspace/kernel agreement on flow match,
2940          * then set 'flow''s header pointers. */
2941         miss->key_fitness = ofproto_dpif_extract_flow_key(
2942             ofproto, upcall->key, upcall->key_len,
2943             &miss->flow, &miss->initial_tci, upcall->packet);
2944         if (miss->key_fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2945             continue;
2946         }
2947         flow_extract(upcall->packet, miss->flow.skb_priority,
2948                      miss->flow.tun_id, miss->flow.in_port, &miss->flow);
2949
2950         /* Handle 802.1ag, LACP, and STP specially. */
2951         if (process_special(ofproto, &miss->flow, upcall->packet)) {
2952             ofproto_update_local_port_stats(&ofproto->up,
2953                                             0, upcall->packet->size);
2954             ofproto->n_matches++;
2955             continue;
2956         }
2957
2958         /* Add other packets to a to-do list. */
2959         hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
2960         existing_miss = flow_miss_find(&todo, &miss->flow, hash);
2961         if (!existing_miss) {
2962             hmap_insert(&todo, &miss->hmap_node, hash);
2963             miss->key = upcall->key;
2964             miss->key_len = upcall->key_len;
2965             list_init(&miss->packets);
2966
2967             n_misses++;
2968         } else {
2969             miss = existing_miss;
2970         }
2971         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
2972     }
2973
2974     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
2975      * operations to batch. */
2976     n_ops = 0;
2977     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
2978         handle_flow_miss(ofproto, miss, flow_miss_ops, &n_ops);
2979     }
2980     assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
2981
2982     /* Execute batch. */
2983     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2984         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
2985     }
2986     dpif_operate(ofproto->dpif, dpif_ops, n_ops);
2987
2988     /* Free memory and update facets. */
2989     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2990         struct flow_miss_op *op = &flow_miss_ops[i];
2991
2992         switch (op->dpif_op.type) {
2993         case DPIF_OP_EXECUTE:
2994             break;
2995
2996         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2997             if (!op->dpif_op.error) {
2998                 op->subfacet->installed = true;
2999             }
3000             break;
3001
3002         case DPIF_OP_FLOW_DEL:
3003             NOT_REACHED();
3004         }
3005
3006         free(op->garbage);
3007     }
3008     hmap_destroy(&todo);
3009 }
3010
3011 static void
3012 handle_userspace_upcall(struct ofproto_dpif *ofproto,
3013                         struct dpif_upcall *upcall)
3014 {
3015     struct user_action_cookie cookie;
3016     enum odp_key_fitness fitness;
3017     ovs_be16 initial_tci;
3018     struct flow flow;
3019
3020     memcpy(&cookie, &upcall->userdata, sizeof(cookie));
3021
3022     fitness = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto, upcall->key,
3023                                             upcall->key_len, &flow,
3024                                             &initial_tci, upcall->packet);
3025     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3026         return;
3027     }
3028
3029     if (cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
3030         if (ofproto->sflow) {
3031             dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
3032                                 &cookie);
3033         }
3034     } else {
3035         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie : 0x%"PRIx64, upcall->userdata);
3036     }
3037 }
3038
3039 static int
3040 handle_upcalls(struct ofproto_dpif *ofproto, unsigned int max_batch)
3041 {
3042     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3043     struct ofpbuf miss_bufs[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3044     uint64_t miss_buf_stubs[FLOW_MISS_MAX_BATCH][4096 / 8];
3045     int n_processed;
3046     int n_misses;
3047     int i;
3048
3049     assert(max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
3050
3051     n_processed = 0;
3052     n_misses = 0;
3053     for (n_processed = 0; n_processed < max_batch; n_processed++) {
3054         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
3055         struct ofpbuf *buf = &miss_bufs[n_misses];
3056         int error;
3057
3058         ofpbuf_use_stub(buf, miss_buf_stubs[n_misses],
3059                         sizeof miss_buf_stubs[n_misses]);
3060         error = dpif_recv(ofproto->dpif, upcall, buf);
3061         if (error) {
3062             ofpbuf_uninit(buf);
3063             break;
3064         }
3065
3066         switch (upcall->type) {
3067         case DPIF_UC_ACTION:
3068             handle_userspace_upcall(ofproto, upcall);
3069             ofpbuf_uninit(buf);
3070             break;
3071
3072         case DPIF_UC_MISS:
3073             /* Handle it later. */
3074             n_misses++;
3075             break;
3076
3077         case DPIF_N_UC_TYPES:
3078         default:
3079             VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32,
3080                          upcall->type);
3081             break;
3082         }
3083     }
3084
3085     handle_miss_upcalls(ofproto, misses, n_misses);
3086     for (i = 0; i < n_misses; i++) {
3087         ofpbuf_uninit(&miss_bufs[i]);
3088     }
3089
3090     return n_processed;
3091 }
3092 \f
3093 /* Flow expiration. */
3094
3095 static int subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *);
3096 static void update_stats(struct ofproto_dpif *);
3097 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
3098 static void expire_subfacets(struct ofproto_dpif *, int dp_max_idle);
3099
3100 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
3101  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
3102  * importantly when they last were used, and then use that information to
3103  * expire flows that have not been used recently.
3104  *
3105  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
3106 static int
3107 expire(struct ofproto_dpif *ofproto)
3108 {
3109     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
3110     struct oftable *table;
3111     int dp_max_idle;
3112
3113     /* Update stats for each flow in the datapath. */
3114     update_stats(ofproto);
3115
3116     /* Expire subfacets that have been idle too long. */
3117     dp_max_idle = subfacet_max_idle(ofproto);
3118     expire_subfacets(ofproto, dp_max_idle);
3119
3120     /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout has passed. */
3121     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
3122         struct cls_cursor cursor;
3123
3124         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
3125         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
3126             rule_expire(rule);
3127         }
3128     }
3129
3130     /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
3131      * good time to do bond rebalancing. */
3132     if (ofproto->has_bonded_bundles) {
3133         struct ofbundle *bundle;
3134
3135         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
3136             if (bundle->bond) {
3137                 bond_rebalance(bundle->bond, &ofproto->revalidate_set);
3138             }
3139         }
3140     }
3141
3142     return MIN(dp_max_idle, 1000);
3143 }
3144
3145 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
3146  *
3147  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
3148  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
3149  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
3150  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
3151  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
3152  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
3153  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
3154  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
3155  */
3156 static void
3157 update_stats(struct ofproto_dpif *p)
3158 {
3159     const struct dpif_flow_stats *stats;
3160     struct dpif_flow_dump dump;
3161     const struct nlattr *key;
3162     size_t key_len;
3163
3164     dpif_flow_dump_start(&dump, p->dpif);
3165     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len, NULL, NULL, &stats)) {
3166         struct subfacet *subfacet;
3167
3168         subfacet = subfacet_find(p, key, key_len);
3169         if (subfacet && subfacet->installed) {
3170             struct facet *facet = subfacet->facet;
3171
3172             if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
3173                 uint64_t extra = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
3174                 facet->packet_count += extra;
3175             } else {
3176                 VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
3177             }
3178
3179             if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
3180                 facet->byte_count += stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
3181             } else {
3182                 VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
3183             }
3184
3185             subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
3186             subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
3187
3188             facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
3189
3190             subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
3191             if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
3192                 facet_learn(facet);
3193                 facet_account(facet);
3194                 facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
3195             }
3196             facet_push_stats(facet);
3197         } else {
3198             if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3199                 struct ds s;
3200
3201                 ds_init(&s);
3202                 odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
3203                 VLOG_WARN("unexpected flow from datapath %s", ds_cstr(&s));
3204                 ds_destroy(&s);
3205             }
3206
3207             COVERAGE_INC(facet_unexpected);
3208             /* There's a flow in the datapath that we know nothing about, or a
3209              * flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
3210             dpif_flow_del(p->dpif, key, key_len, NULL);
3211         }
3212     }
3213     dpif_flow_dump_done(&dump);
3214 }
3215
3216 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
3217  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
3218  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
3219  * fold its statistic into its rule. */
3220 static int
3221 subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *ofproto)
3222 {
3223     /*
3224      * Idle time histogram.
3225      *
3226      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
3227      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
3228      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
3229      * well.
3230      *
3231      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
3232      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
3233      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
3234      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
3235      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
3236      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
3237      * discard.
3238      *
3239      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
3240      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
3241      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
3242      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
3243      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
3244      * ofproto->up.flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
3245      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
3246      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
3247      * (though the next run will delete most of those unless they receive
3248      * additional data).
3249      *
3250      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
3251      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
3252      * uninstallable subfacets.
3253      */
3254     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
3255     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
3256     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
3257     int total, subtotal, bucket;
3258     struct subfacet *subfacet;
3259     long long int now;
3260     int i;
3261
3262     total = hmap_count(&ofproto->subfacets);
3263     if (total <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
3264         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
3265     }
3266
3267     /* Build histogram. */
3268     now = time_msec();
3269     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
3270         long long int idle = now - subfacet->used;
3271         int bucket = (idle <= 0 ? 0
3272                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
3273                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
3274         buckets[bucket]++;
3275     }
3276
3277     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
3278     subtotal = bucket = 0;
3279     do {
3280         subtotal += buckets[bucket++];
3281     } while (bucket < N_BUCKETS &&
3282              subtotal < MAX(ofproto->up.flow_eviction_threshold, total / 100));
3283
3284     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
3285         struct ds s;
3286
3287         ds_init(&s);
3288         ds_put_cstr(&s, "keep");
3289         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
3290             if (i == bucket) {
3291                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
3292             }
3293             if (buckets[i]) {
3294                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
3295             }
3296         }
3297         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
3298         ds_destroy(&s);
3299     }
3300
3301     return bucket * BUCKET_WIDTH;
3302 }
3303
3304 enum { EXPIRE_MAX_BATCH = 50 };
3305
3306 static void
3307 expire_batch(struct ofproto_dpif *ofproto, struct subfacet **subfacets, int n)
3308 {
3309     struct odputil_keybuf keybufs[EXPIRE_MAX_BATCH];
3310     struct dpif_op ops[EXPIRE_MAX_BATCH];
3311     struct dpif_op *opsp[EXPIRE_MAX_BATCH];
3312     struct ofpbuf keys[EXPIRE_MAX_BATCH];
3313     struct dpif_flow_stats stats[EXPIRE_MAX_BATCH];
3314     int i;
3315
3316     for (i = 0; i < n; i++) {
3317         ops[i].type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
3318         subfacet_get_key(subfacets[i], &keybufs[i], &keys[i]);
3319         ops[i].u.flow_del.key = keys[i].data;
3320         ops[i].u.flow_del.key_len = keys[i].size;
3321         ops[i].u.flow_del.stats = &stats[i];
3322         opsp[i] = &ops[i];
3323     }
3324
3325     dpif_operate(ofproto->dpif, opsp, n);
3326     for (i = 0; i < n; i++) {
3327         subfacet_reset_dp_stats(subfacets[i], &stats[i]);
3328         subfacets[i]->installed = false;
3329         subfacet_destroy(subfacets[i]);
3330     }
3331 }
3332
3333 static void
3334 expire_subfacets(struct ofproto_dpif *ofproto, int dp_max_idle)
3335 {
3336     long long int cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
3337
3338     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
3339     struct subfacet *batch[EXPIRE_MAX_BATCH];
3340     int n_batch;
3341
3342     n_batch = 0;
3343     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
3344                         &ofproto->subfacets) {
3345         if (subfacet->used < cutoff) {
3346             if (subfacet->installed) {
3347                 batch[n_batch++] = subfacet;
3348                 if (n_batch >= EXPIRE_MAX_BATCH) {
3349                     expire_batch(ofproto, batch, n_batch);
3350                     n_batch = 0;
3351                 }
3352             } else {
3353                 subfacet_destroy(subfacet);
3354             }
3355         }
3356     }
3357
3358     if (n_batch > 0) {
3359         expire_batch(ofproto, batch, n_batch);
3360     }
3361 }
3362
3363 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
3364  * then delete it entirely. */
3365 static void
3366 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
3367 {
3368     struct facet *facet, *next_facet;
3369     long long int now;
3370     uint8_t reason;
3371
3372     /* Has 'rule' expired? */
3373     now = time_msec();
3374     if (rule->up.hard_timeout
3375         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
3376         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
3377     } else if (rule->up.idle_timeout
3378                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
3379         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
3380     } else {
3381         return;
3382     }
3383
3384     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
3385
3386     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
3387      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
3388     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
3389         facet_remove(facet);
3390     }
3391
3392     /* Get rid of the rule. */
3393     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
3394 }
3395 \f
3396 /* Facets. */
3397
3398 /* Creates and returns a new facet owned by 'rule', given a 'flow'.
3399  *
3400  * The caller must already have determined that no facet with an identical
3401  * 'flow' exists in 'ofproto' and that 'flow' is the best match for 'rule' in
3402  * the ofproto's classifier table.
3403  *
3404  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
3405  *
3406  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
3407  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
3408 static struct facet *
3409 facet_create(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow, uint32_t hash)
3410 {
3411     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3412     struct facet *facet;
3413
3414     facet = xzalloc(sizeof *facet);
3415     facet->used = time_msec();
3416     hmap_insert(&ofproto->facets, &facet->hmap_node, hash);
3417     list_push_back(&rule->facets, &facet->list_node);
3418     facet->rule = rule;
3419     facet->flow = *flow;
3420     list_init(&facet->subfacets);
3421     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
3422     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
3423
3424     return facet;
3425 }
3426
3427 static void
3428 facet_free(struct facet *facet)
3429 {
3430     free(facet);
3431 }
3432
3433 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
3434  * 'packet', which arrived on 'in_port'.
3435  *
3436  * Takes ownership of 'packet'. */
3437 static bool
3438 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3439                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
3440                     struct ofpbuf *packet)
3441 {
3442     struct odputil_keybuf keybuf;
3443     struct ofpbuf key;
3444     int error;
3445
3446     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
3447     odp_flow_key_from_flow(&key, flow);
3448
3449     error = dpif_execute(ofproto->dpif, key.data, key.size,
3450                          odp_actions, actions_len, packet);
3451
3452     ofpbuf_delete(packet);
3453     return !error;
3454 }
3455
3456 /* Remove 'facet' from 'ofproto' and free up the associated memory:
3457  *
3458  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
3459  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
3460  *
3461  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
3462  */
3463 static void
3464 facet_remove(struct facet *facet)
3465 {
3466     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3467     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
3468
3469     assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
3470
3471     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
3472     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3473         subfacet_uninstall(subfacet);
3474     }
3475
3476     /* Flush the final stats to the rule.
3477      *
3478      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
3479      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
3480      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
3481     facet_flush_stats(facet);
3482
3483     /* Now we're really all done so destroy everything. */
3484     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
3485                         &facet->subfacets) {
3486         subfacet_destroy__(subfacet);
3487     }
3488     hmap_remove(&ofproto->facets, &facet->hmap_node);
3489     list_remove(&facet->list_node);
3490     facet_free(facet);
3491 }
3492
3493 /* Feed information from 'facet' back into the learning table to keep it in
3494  * sync with what is actually flowing through the datapath. */
3495 static void
3496 facet_learn(struct facet *facet)
3497 {
3498     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3499     struct action_xlate_ctx ctx;
3500
3501     if (!facet->has_learn
3502         && !facet->has_normal
3503         && (!facet->has_fin_timeout
3504             || !(facet->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST)))) {
3505         return;
3506     }
3507
3508     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3509                           facet->flow.vlan_tci,
3510                           facet->rule, facet->tcp_flags, NULL);
3511     ctx.may_learn = true;
3512     xlate_actions_for_side_effects(&ctx, facet->rule->up.actions,
3513                                    facet->rule->up.n_actions);
3514 }
3515
3516 static void
3517 facet_account(struct facet *facet)
3518 {
3519     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3520     struct subfacet *subfacet;
3521     const struct nlattr *a;
3522     unsigned int left;
3523     ovs_be16 vlan_tci;
3524     uint64_t n_bytes;
3525
3526     if (!facet->has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
3527         return;
3528     }
3529     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
3530
3531     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
3532      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
3533      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
3534      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
3535      * hash bucket.)
3536      *
3537      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
3538      * be equally valid for our purpose. */
3539     subfacet = CONTAINER_OF(list_front(&facet->subfacets),
3540                             struct subfacet, list_node);
3541     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
3542     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left,
3543                              subfacet->actions, subfacet->actions_len) {
3544         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
3545         struct ofport_dpif *port;
3546
3547         switch (nl_attr_type(a)) {
3548         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3549             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
3550             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
3551                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
3552                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
3553             }
3554             break;
3555
3556         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3557             vlan_tci = htons(0);
3558             break;
3559
3560         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3561             vlan = nl_attr_get(a);
3562             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
3563             break;
3564         }
3565     }
3566 }
3567
3568 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
3569  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
3570  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
3571 static bool
3572 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
3573 {
3574     return (facet
3575             && facet->rule->up.n_actions == 1
3576             && action_outputs_to_port(&facet->rule->up.actions[0],
3577                                       htons(OFPP_CONTROLLER)));
3578 }
3579
3580 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
3581  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
3582  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
3583  * its packet and byte counts before this function is called. */
3584 static void
3585 facet_flush_stats(struct facet *facet)
3586 {
3587     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3588     struct subfacet *subfacet;
3589
3590     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3591         assert(!subfacet->dp_byte_count);
3592         assert(!subfacet->dp_packet_count);
3593     }
3594
3595     facet_push_stats(facet);
3596     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
3597         facet_account(facet);
3598         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
3599     }
3600
3601     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
3602         struct ofexpired expired;
3603         expired.flow = facet->flow;
3604         expired.packet_count = facet->packet_count;
3605         expired.byte_count = facet->byte_count;
3606         expired.used = facet->used;
3607         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
3608     }
3609
3610     facet->rule->packet_count += facet->packet_count;
3611     facet->rule->byte_count += facet->byte_count;
3612
3613     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
3614      * reinstalled. */
3615     facet_reset_counters(facet);
3616
3617     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
3618     facet->tcp_flags = 0;
3619 }
3620
3621 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
3622  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
3623  *
3624  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
3625  *
3626  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
3627  * instead if that is important. */
3628 static struct facet *
3629 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
3630            const struct flow *flow, uint32_t hash)
3631 {
3632     struct facet *facet;
3633
3634     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (facet, hmap_node, hash, &ofproto->facets) {
3635         if (flow_equal(flow, &facet->flow)) {
3636             return facet;
3637         }
3638     }
3639
3640     return NULL;
3641 }
3642
3643 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
3644  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
3645  *
3646  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
3647  *
3648  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
3649 static struct facet *
3650 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3651                    uint32_t hash)
3652 {
3653     struct facet *facet = facet_find(ofproto, flow, hash);
3654
3655     /* The facet we found might not be valid, since we could be in need of
3656      * revalidation.  If it is not valid, don't return it. */
3657     if (facet
3658         && (ofproto->need_revalidate
3659             || tag_set_intersects(&ofproto->revalidate_set, facet->tags))
3660         && !facet_revalidate(facet)) {
3661         COVERAGE_INC(facet_invalidated);
3662         return NULL;
3663     }
3664
3665     return facet;
3666 }
3667
3668 static bool
3669 facet_check_consistency(struct facet *facet)
3670 {
3671     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3672
3673     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3674
3675     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
3676     struct ofpbuf odp_actions;
3677
3678     struct rule_dpif *rule;
3679     struct subfacet *subfacet;
3680     bool may_log = false;
3681     bool ok;
3682
3683     /* Check the rule for consistency. */
3684     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, 0);
3685     if (!rule) {
3686         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3687             char *s = flow_to_string(&facet->flow);
3688             VLOG_WARN("%s: facet should not exist", s);
3689             free(s);
3690         }
3691         return false;
3692     } else if (rule != facet->rule) {
3693         may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
3694         ok = false;
3695         if (may_log) {
3696             struct ds s;
3697
3698             ds_init(&s);
3699             flow_format(&s, &facet->flow);
3700             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
3701                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
3702             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
3703             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
3704                           rule->up.table_id);
3705             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
3706             ds_put_char(&s, ')');
3707
3708             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
3709             ds_destroy(&s);
3710         }
3711     } else {
3712         ok = true;
3713     }
3714
3715     /* Check the datapath actions for consistency. */
3716     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
3717     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3718         struct action_xlate_ctx ctx;
3719         bool actions_changed;
3720         bool should_install;
3721
3722         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3723                               subfacet->initial_tci, rule, 0, NULL);
3724         xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions,
3725                       &odp_actions);
3726
3727         should_install = (ctx.may_set_up_flow
3728                           && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE);
3729         if (!should_install && !subfacet->installed) {
3730             /* The actions for uninstallable flows may vary from one packet to
3731              * the next, so don't compare the actions. */
3732             continue;
3733         }
3734
3735         actions_changed = (subfacet->actions_len != odp_actions.size
3736                            || memcmp(subfacet->actions, odp_actions.data,
3737                                      subfacet->actions_len));
3738         if (should_install != subfacet->installed || actions_changed) {
3739             if (ok) {
3740                 may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
3741                 ok = false;
3742             }
3743
3744             if (may_log) {
3745                 struct odputil_keybuf keybuf;
3746                 struct ofpbuf key;
3747                 struct ds s;
3748
3749                 ds_init(&s);
3750                 subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
3751                 odp_flow_key_format(key.data, key.size, &s);
3752
3753                 ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in subfacet");
3754                 if (should_install != subfacet->installed) {
3755                     enum odp_key_fitness fitness = subfacet->key_fitness;
3756
3757                     ds_put_format(&s, " (should%s have been installed)",
3758                                   should_install ? "" : " not");
3759                     ds_put_format(&s, " (may_set_up_flow=%s, fitness=%s)",
3760                                   ctx.may_set_up_flow ? "true" : "false",
3761                                   odp_key_fitness_to_string(fitness));
3762                 }
3763                 if (actions_changed) {
3764                     ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
3765                     format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
3766                                        subfacet->actions_len);
3767                     ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
3768                     format_odp_actions(&s, odp_actions.data, odp_actions.size);
3769                     ds_put_char(&s, ')');
3770                 } else {
3771                     ds_put_cstr(&s, " (actions: ");
3772                     format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
3773                                        subfacet->actions_len);
3774                     ds_put_char(&s, ')');
3775                 }
3776                 VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
3777                 ds_destroy(&s);
3778             }
3779         }
3780     }
3781     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
3782
3783     return ok;
3784 }
3785
3786 /* Re-searches the classifier for 'facet':
3787  *
3788  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
3789  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
3790  *
3791  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
3792  *     where it is and recompiles its actions anyway.
3793  *
3794  *   - If there is none, destroys 'facet'.
3795  *
3796  * Returns true if 'facet' still exists, false if it has been destroyed. */
3797 static bool
3798 facet_revalidate(struct facet *facet)
3799 {
3800     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3801     struct actions {
3802         struct nlattr *odp_actions;
3803         size_t actions_len;
3804     };
3805     struct actions *new_actions;
3806
3807     struct action_xlate_ctx ctx;
3808     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
3809     struct ofpbuf odp_actions;
3810
3811     struct rule_dpif *new_rule;
3812     struct subfacet *subfacet;
3813     bool actions_changed;
3814     int i;
3815
3816     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
3817
3818     /* Determine the new rule. */
3819     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, 0);
3820     if (!new_rule) {
3821         /* No new rule, so delete the facet. */
3822         facet_remove(facet);
3823         return false;
3824     }
3825
3826     /* Calculate new datapath actions.
3827      *
3828      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
3829      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
3830      * around to properly compose it. */
3831
3832     /* If the datapath actions changed or the installability changed,
3833      * then we need to talk to the datapath. */
3834     i = 0;
3835     new_actions = NULL;
3836     memset(&ctx, 0, sizeof ctx);
3837     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
3838     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3839         bool should_install;
3840
3841         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3842                               subfacet->initial_tci, new_rule, 0, NULL);
3843         xlate_actions(&ctx, new_rule->up.actions, new_rule->up.n_actions,
3844                       &odp_actions);
3845         actions_changed = (subfacet->actions_len != odp_actions.size
3846                            || memcmp(subfacet->actions, odp_actions.data,
3847                                      subfacet->actions_len));
3848
3849         should_install = (ctx.may_set_up_flow
3850                           && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE);
3851         if (actions_changed || should_install != subfacet->installed) {
3852             if (should_install) {
3853                 struct dpif_flow_stats stats;
3854
3855                 subfacet_install(subfacet,
3856                                  odp_actions.data, odp_actions.size, &stats);
3857                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
3858             } else {
3859                 subfacet_uninstall(subfacet);
3860             }
3861
3862             if (!new_actions) {
3863                 new_actions = xcalloc(list_size(&facet->subfacets),
3864                                       sizeof *new_actions);
3865             }
3866             new_actions[i].odp_actions = xmemdup(odp_actions.data,
3867                                                  odp_actions.size);
3868             new_actions[i].actions_len = odp_actions.size;
3869         }
3870
3871         i++;
3872     }
3873     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
3874
3875     if (new_actions) {
3876         facet_flush_stats(facet);
3877     }
3878
3879     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
3880     facet->tags = ctx.tags;
3881     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
3882     facet->may_install = ctx.may_set_up_flow;
3883     facet->has_learn = ctx.has_learn;
3884     facet->has_normal = ctx.has_normal;
3885     facet->has_fin_timeout = ctx.has_fin_timeout;
3886     facet->mirrors = ctx.mirrors;
3887     if (new_actions) {
3888         i = 0;
3889         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3890             if (new_actions[i].odp_actions) {
3891                 free(subfacet->actions);
3892                 subfacet->actions = new_actions[i].odp_actions;
3893                 subfacet->actions_len = new_actions[i].actions_len;
3894             }
3895             i++;
3896         }
3897         free(new_actions);
3898     }
3899     if (facet->rule != new_rule) {
3900         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
3901         list_remove(&facet->list_node);
3902         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
3903         facet->rule = new_rule;
3904         facet->used = new_rule->up.created;
3905         facet->prev_used = facet->used;
3906     }
3907
3908     return true;
3909 }
3910
3911 /* Updates 'facet''s used time.  Caller is responsible for calling
3912  * facet_push_stats() to update the flows which 'facet' resubmits into. */
3913 static void
3914 facet_update_time(struct facet *facet, long long int used)
3915 {
3916     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3917     if (used > facet->used) {
3918         facet->used = used;
3919         ofproto_rule_update_used(&facet->rule->up, used);
3920         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, used);
3921     }
3922 }
3923
3924 static void
3925 facet_reset_counters(struct facet *facet)
3926 {
3927     facet->packet_count = 0;
3928     facet->byte_count = 0;
3929     facet->prev_packet_count = 0;
3930     facet->prev_byte_count = 0;
3931     facet->accounted_bytes = 0;
3932 }
3933
3934 static void
3935 facet_push_stats(struct facet *facet)
3936 {
3937     struct dpif_flow_stats stats;
3938
3939     assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
3940     assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
3941     assert(facet->used >= facet->prev_used);
3942
3943     stats.n_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
3944     stats.n_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
3945     stats.used = facet->used;
3946     stats.tcp_flags = 0;
3947
3948     if (stats.n_packets || stats.n_bytes || facet->used > facet->prev_used) {
3949         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
3950         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
3951         facet->prev_used = facet->used;
3952
3953         flow_push_stats(facet->rule, &facet->flow, &stats);
3954
3955         update_mirror_stats(ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto),
3956                             facet->mirrors, stats.n_packets, stats.n_bytes);
3957     }
3958 }
3959
3960 static void
3961 rule_credit_stats(struct rule_dpif *rule, const struct dpif_flow_stats *stats)
3962 {
3963     rule->packet_count += stats->n_packets;
3964     rule->byte_count += stats->n_bytes;
3965     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
3966 }
3967
3968 /* Pushes flow statistics to the rules which 'flow' resubmits into given
3969  * 'rule''s actions and mirrors. */
3970 static void
3971 flow_push_stats(struct rule_dpif *rule,
3972                 const struct flow *flow, const struct dpif_flow_stats *stats)
3973 {
3974     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3975     struct action_xlate_ctx ctx;
3976
3977     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
3978
3979     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci, rule,
3980                           0, NULL);
3981     ctx.resubmit_stats = stats;
3982     xlate_actions_for_side_effects(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
3983 }
3984 \f
3985 /* Subfacets. */
3986
3987 static struct subfacet *
3988 subfacet_find__(struct ofproto_dpif *ofproto,
3989                 const struct nlattr *key, size_t key_len, uint32_t key_hash,
3990                 const struct flow *flow)
3991 {
3992     struct subfacet *subfacet;
3993
3994     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
3995                              &ofproto->subfacets) {
3996         if (subfacet->key
3997             ? (subfacet->key_len == key_len
3998                && !memcmp(key, subfacet->key, key_len))
3999             : flow_equal(flow, &subfacet->facet->flow)) {
4000             return subfacet;
4001         }
4002     }
4003
4004     return NULL;
4005 }
4006
4007 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
4008  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len'.  Returns the existing subfacet if
4009  * there is one, otherwise creates and returns a new subfacet.
4010  *
4011  * If the returned subfacet is new, then subfacet->actions will be NULL, in
4012  * which case the caller must populate the actions with
4013  * subfacet_make_actions(). */
4014 static struct subfacet *
4015 subfacet_create(struct facet *facet, enum odp_key_fitness key_fitness,
4016                 const struct nlattr *key, size_t key_len, ovs_be16 initial_tci)
4017 {
4018     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4019     uint32_t key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4020     struct subfacet *subfacet;
4021
4022     subfacet = subfacet_find__(ofproto, key, key_len, key_hash, &facet->flow);
4023     if (subfacet) {
4024         if (subfacet->facet == facet) {
4025             return subfacet;
4026         }
4027
4028         /* This shouldn't happen. */
4029         VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
4030         subfacet_destroy(subfacet);
4031     }
4032
4033     subfacet = (list_is_empty(&facet->subfacets)
4034                 ? &facet->one_subfacet
4035                 : xmalloc(sizeof *subfacet));
4036     hmap_insert(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
4037     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
4038     subfacet->facet = facet;
4039     subfacet->key_fitness = key_fitness;
4040     if (key_fitness != ODP_FIT_PERFECT) {
4041         subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
4042         subfacet->key_len = key_len;
4043     } else {
4044         subfacet->key = NULL;
4045         subfacet->key_len = 0;
4046     }
4047     subfacet->used = time_msec();
4048     subfacet->dp_packet_count = 0;
4049     subfacet->dp_byte_count = 0;
4050     subfacet->actions_len = 0;
4051     subfacet->actions = NULL;
4052     subfacet->installed = false;
4053     subfacet->initial_tci = initial_tci;
4054
4055     return subfacet;
4056 }
4057
4058 /* Searches 'ofproto' for a subfacet with the given 'key', 'key_len', and
4059  * 'flow'.  Returns the subfacet if one exists, otherwise NULL. */
4060 static struct subfacet *
4061 subfacet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
4062               const struct nlattr *key, size_t key_len)
4063 {
4064     uint32_t key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4065     enum odp_key_fitness fitness;
4066     struct flow flow;
4067
4068     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, &flow);
4069     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
4070         return NULL;
4071     }
4072
4073     return subfacet_find__(ofproto, key, key_len, key_hash, &flow);
4074 }
4075
4076 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
4077  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
4078 static void
4079 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
4080 {
4081     struct facet *facet = subfacet->facet;
4082     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4083
4084     subfacet_uninstall(subfacet);
4085     hmap_remove(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node);
4086     list_remove(&subfacet->list_node);
4087     free(subfacet->key);
4088     free(subfacet->actions);
4089     if (subfacet != &facet->one_subfacet) {
4090         free(subfacet);
4091     }
4092 }
4093
4094 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
4095  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
4096 static void
4097 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
4098 {
4099     struct facet *facet = subfacet->facet;
4100
4101     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
4102         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
4103         facet_remove(facet);
4104     } else {
4105         subfacet_destroy__(subfacet);
4106     }
4107 }
4108
4109 /* Initializes 'key' with the sequence of OVS_KEY_ATTR_* Netlink attributes
4110  * that can be used to refer to 'subfacet'.  The caller must provide 'keybuf'
4111  * for use as temporary storage. */
4112 static void
4113 subfacet_get_key(struct subfacet *subfacet, struct odputil_keybuf *keybuf,
4114                  struct ofpbuf *key)
4115 {
4116     if (!subfacet->key) {
4117         ofpbuf_use_stack(key, keybuf, sizeof *keybuf);
4118         odp_flow_key_from_flow(key, &subfacet->facet->flow);
4119     } else {
4120         ofpbuf_use_const(key, subfacet->key, subfacet->key_len);
4121     }
4122 }
4123
4124 /* Composes the datapath actions for 'subfacet' based on its rule's actions.
4125  * Translates the actions into 'odp_actions', which the caller must have
4126  * initialized and is responsible for uninitializing. */
4127 static void
4128 subfacet_make_actions(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *packet,
4129                       struct ofpbuf *odp_actions)
4130 {
4131     struct facet *facet = subfacet->facet;
4132     struct rule_dpif *rule = facet->rule;
4133     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4134
4135     struct action_xlate_ctx ctx;
4136
4137     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow, subfacet->initial_tci,
4138                           rule, 0, packet);
4139     xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions, odp_actions);
4140     facet->tags = ctx.tags;
4141     facet->may_install = ctx.may_set_up_flow;
4142     facet->has_learn = ctx.has_learn;
4143     facet->has_normal = ctx.has_normal;
4144     facet->has_fin_timeout = ctx.has_fin_timeout;
4145     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
4146     facet->mirrors = ctx.mirrors;
4147
4148     if (subfacet->actions_len != odp_actions->size
4149         || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data, odp_actions->size)) {
4150         free(subfacet->actions);
4151         subfacet->actions_len = odp_actions->size;
4152         subfacet->actions = xmemdup(odp_actions->data, odp_actions->size);
4153     }
4154 }
4155
4156 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
4157  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
4158  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
4159  * since 'subfacet' was last updated.
4160  *
4161  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
4162 static int
4163 subfacet_install(struct subfacet *subfacet,
4164                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
4165                  struct dpif_flow_stats *stats)
4166 {
4167     struct facet *facet = subfacet->facet;
4168     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4169     struct odputil_keybuf keybuf;
4170     enum dpif_flow_put_flags flags;
4171     struct ofpbuf key;
4172     int ret;
4173
4174     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
4175     if (stats) {
4176         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
4177     }
4178
4179     subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
4180     ret = dpif_flow_put(ofproto->dpif, flags, key.data, key.size,
4181                         actions, actions_len, stats);
4182
4183     if (stats) {
4184         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
4185     }
4186
4187     return ret;
4188 }
4189
4190 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
4191 static void
4192 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
4193 {
4194     if (subfacet->installed) {
4195         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
4196         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4197         struct odputil_keybuf keybuf;
4198         struct dpif_flow_stats stats;
4199         struct ofpbuf key;
4200         int error;
4201
4202         subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
4203         error = dpif_flow_del(ofproto->dpif, key.data, key.size, &stats);
4204         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
4205         if (!error) {
4206             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
4207         }
4208         subfacet->installed = false;
4209     } else {
4210         assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
4211         assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
4212     }
4213 }
4214
4215 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
4216  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
4217  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
4218  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
4219  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
4220 static void
4221 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
4222                         struct dpif_flow_stats *stats)
4223 {
4224     if (stats
4225         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
4226         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
4227         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
4228         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
4229     }
4230
4231     subfacet->dp_packet_count = 0;
4232     subfacet->dp_byte_count = 0;
4233 }
4234
4235 /* Updates 'subfacet''s used time.  The caller is responsible for calling
4236  * facet_push_stats() to update the flows which 'subfacet' resubmits into. */
4237 static void
4238 subfacet_update_time(struct subfacet *subfacet, long long int used)
4239 {
4240     if (used > subfacet->used) {
4241         subfacet->used = used;
4242         facet_update_time(subfacet->facet, used);
4243     }
4244 }
4245
4246 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
4247  *
4248  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
4249  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
4250  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
4251  * that have been cleared out of the datapath. */
4252 static void
4253 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
4254                       const struct dpif_flow_stats *stats)
4255 {
4256     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
4257         struct facet *facet = subfacet->facet;
4258
4259         subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
4260         facet->packet_count += stats->n_packets;
4261         facet->byte_count += stats->n_bytes;
4262         facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
4263         facet_push_stats(facet);
4264         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, stats->tcp_flags);
4265     }
4266 }
4267 \f
4268 /* Rules. */
4269
4270 static struct rule_dpif *
4271 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4272                  uint8_t table_id)
4273 {
4274     struct cls_rule *cls_rule;
4275     struct classifier *cls;
4276
4277     if (table_id >= N_TABLES) {
4278         return NULL;
4279     }
4280
4281     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
4282     if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY
4283         && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
4284         /* For OFPC_NORMAL frag_handling, we must pretend that transport ports
4285          * are unavailable. */
4286         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
4287         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
4288         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
4289         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow);
4290     } else {
4291         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow);
4292     }
4293     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
4294 }
4295
4296 static void
4297 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
4298 {
4299     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4300
4301     rule_invalidate(rule);
4302     if (clogged) {
4303         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
4304         c->op = rule->up.pending;
4305         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
4306     } else {
4307         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
4308     }
4309 }
4310
4311 static struct rule *
4312 rule_alloc(void)
4313 {
4314     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
4315     return &rule->up;
4316 }
4317
4318 static void
4319 rule_dealloc(struct rule *rule_)
4320 {
4321     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4322     free(rule);
4323 }
4324
4325 static enum ofperr
4326 rule_construct(struct rule *rule_)
4327 {
4328     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4329     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4330     struct rule_dpif *victim;
4331     uint8_t table_id;
4332     enum ofperr error;
4333
4334     error = validate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions,
4335                              &rule->up.cr.flow, ofproto->max_ports);
4336     if (error) {
4337         return error;
4338     }
4339
4340     rule->packet_count = 0;
4341     rule->byte_count = 0;
4342
4343     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
4344     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
4345         struct facet *facet;
4346
4347         rule->facets = victim->facets;
4348         list_moved(&rule->facets);
4349         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
4350             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
4351              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
4352              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
4353              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
4354              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
4355              * seem worth it. */
4356             facet_reset_counters(facet);
4357             facet->rule = rule;
4358         }
4359     } else {
4360         /* Must avoid list_moved() in this case. */
4361         list_init(&rule->facets);
4362     }
4363
4364     table_id = rule->up.table_id;
4365     rule->tag = (victim ? victim->tag
4366                  : table_id == 0 ? 0
4367                  : rule_calculate_tag(&rule->up.cr.flow, &rule->up.cr.wc,
4368                                       ofproto->tables[table_id].basis));
4369
4370     complete_operation(rule);
4371     return 0;
4372 }
4373
4374 static void
4375 rule_destruct(struct rule *rule_)
4376 {
4377     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4378     struct facet *facet, *next_facet;
4379
4380     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4381         facet_revalidate(facet);
4382     }
4383
4384     complete_operation(rule);
4385 }
4386
4387 static void
4388 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
4389 {
4390     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4391     struct facet *facet;
4392
4393     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
4394      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
4395     *packets = rule->packet_count;
4396     *bytes = rule->byte_count;
4397
4398     /* Add any statistics that are tracked by facets.  This includes
4399      * statistical data recently updated by ofproto_update_stats() as well as
4400      * stats for packets that were executed "by hand" via dpif_execute(). */
4401     LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
4402         *packets += facet->packet_count;
4403         *bytes += facet->byte_count;
4404     }
4405 }
4406
4407 static enum ofperr
4408 rule_execute(struct rule *rule_, const struct flow *flow,
4409              struct ofpbuf *packet)
4410 {
4411     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4412     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4413
4414     struct dpif_flow_stats stats;
4415
4416     struct action_xlate_ctx ctx;
4417     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
4418     struct ofpbuf odp_actions;
4419
4420     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, &stats);
4421     rule_credit_stats(rule, &stats);
4422
4423     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
4424     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci,
4425                           rule, stats.tcp_flags, packet);
4426     ctx.resubmit_stats = &stats;
4427     xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions, &odp_actions);
4428
4429     execute_odp_actions(ofproto, flow, odp_actions.data,
4430                         odp_actions.size, packet);
4431
4432     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
4433
4434     return 0;
4435 }
4436
4437 static void
4438 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
4439 {
4440     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4441     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4442     enum ofperr error;
4443
4444     error = validate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions,
4445                              &rule->up.cr.flow, ofproto->max_ports);
4446     if (error) {
4447         ofoperation_complete(rule->up.pending, error);
4448         return;
4449     }
4450
4451     complete_operation(rule);
4452 }
4453 \f
4454 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
4455  * May modify 'packet'.
4456  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
4457 static int
4458 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
4459 {
4460     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
4461     struct ofpbuf key, odp_actions;
4462     struct odputil_keybuf keybuf;
4463     uint16_t odp_port;
4464     struct flow flow;
4465     int error;
4466
4467     flow_extract((struct ofpbuf *) packet, 0, 0, 0, &flow);
4468     odp_port = vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, ofport->odp_port,
4469                                       flow.vlan_tci);
4470     if (odp_port != ofport->odp_port) {
4471         eth_pop_vlan(packet);
4472         flow.vlan_tci = htons(0);
4473     }
4474
4475     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4476     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow);
4477
4478     ofpbuf_init(&odp_actions, 32);
4479     compose_sflow_action(ofproto, &odp_actions, &flow, odp_port);
4480
4481     nl_msg_put_u32(&odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, odp_port);
4482     error = dpif_execute(ofproto->dpif,
4483                          key.data, key.size,
4484                          odp_actions.data, odp_actions.size,
4485                          packet);
4486     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
4487
4488     if (error) {
4489         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %"PRIu32" (%s)",
4490                      ofproto->up.name, odp_port, strerror(error));
4491     }
4492     ofproto_update_local_port_stats(ofport->up.ofproto, packet->size, 0);
4493     return error;
4494 }
4495 \f
4496 /* OpenFlow to datapath action translation. */
4497
4498 static void do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
4499                              struct action_xlate_ctx *ctx);
4500 static void xlate_normal(struct action_xlate_ctx *);
4501
4502 static size_t
4503 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
4504                      struct ofpbuf *odp_actions,
4505                      const struct flow *flow,
4506                      const struct user_action_cookie *cookie)
4507 {
4508     uint32_t pid;
4509
4510     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->dpif,
4511                             ofp_port_to_odp_port(flow->in_port));
4512
4513     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, odp_actions);
4514 }
4515
4516 /* Compose SAMPLE action for sFlow. */
4517 static size_t
4518 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
4519                      struct ofpbuf *odp_actions,
4520                      const struct flow *flow,
4521                      uint32_t odp_port)
4522 {
4523     uint32_t port_ifindex;
4524     uint32_t probability;
4525     struct user_action_cookie cookie;
4526     size_t sample_offset, actions_offset;
4527     int cookie_offset, n_output;
4528
4529     if (!ofproto->sflow || flow->in_port == OFPP_NONE) {
4530         return 0;
4531     }
4532
4533     if (odp_port == OVSP_NONE) {
4534         port_ifindex = 0;
4535         n_output = 0;
4536     } else {
4537         port_ifindex = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ofproto->sflow, odp_port);
4538         n_output = 1;
4539     }
4540
4541     sample_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE);
4542
4543     /* Number of packets out of UINT_MAX to sample. */
4544     probability = dpif_sflow_get_probability(ofproto->sflow);
4545     nl_msg_put_u32(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY, probability);
4546
4547     actions_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS);
4548
4549     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SFLOW;
4550     cookie.data = port_ifindex;
4551     cookie.n_output = n_output;
4552     cookie.vlan_tci = 0;
4553     cookie_offset = put_userspace_action(ofproto, odp_actions, flow, &cookie);
4554
4555     nl_msg_end_nested(odp_actions, actions_offset);
4556     nl_msg_end_nested(odp_actions, sample_offset);
4557     return cookie_offset;
4558 }
4559
4560 /* SAMPLE action must be first action in any given list of actions.
4561  * At this point we do not have all information required to build it. So try to
4562  * build sample action as complete as possible. */
4563 static void
4564 add_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
4565 {
4566     ctx->user_cookie_offset = compose_sflow_action(ctx->ofproto,
4567                                                    ctx->odp_actions,
4568                                                    &ctx->flow, OVSP_NONE);
4569     ctx->sflow_odp_port = 0;
4570     ctx->sflow_n_outputs = 0;
4571 }
4572
4573 /* Fix SAMPLE action according to data collected while composing ODP actions.
4574  * We need to fix SAMPLE actions OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS attribute, i.e. nested
4575  * USERSPACE action's user-cookie which is required for sflow. */
4576 static void
4577 fix_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
4578 {
4579     const struct flow *base = &ctx->base_flow;
4580     struct user_action_cookie *cookie;
4581
4582     if (!ctx->user_cookie_offset) {
4583         return;
4584     }
4585
4586     cookie = ofpbuf_at(ctx->odp_actions, ctx->user_cookie_offset,
4587                      sizeof(*cookie));
4588     assert(cookie != NULL);
4589     assert(cookie->type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW);
4590
4591     if (ctx->sflow_n_outputs) {
4592         cookie->data = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ctx->ofproto->sflow,
4593                                                     ctx->sflow_odp_port);
4594     }
4595     if (ctx->sflow_n_outputs >= 255) {
4596         cookie->n_output = 255;
4597     } else {
4598         cookie->n_output = ctx->sflow_n_outputs;
4599     }
4600     cookie->vlan_tci = base->vlan_tci;
4601 }
4602
4603 static void
4604 compose_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port,
4605                         bool check_stp)
4606 {
4607     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
4608     uint16_t odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofp_port);
4609     ovs_be16 flow_vlan_tci = ctx->flow.vlan_tci;
4610     uint8_t flow_nw_tos = ctx->flow.nw_tos;
4611     uint16_t out_port;
4612
4613     if (ofport) {
4614         struct priority_to_dscp *pdscp;
4615
4616         if (ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FWD
4617             || (check_stp && !stp_forward_in_state(ofport->stp_state))) {
4618             return;
4619         }
4620
4621         pdscp = get_priority(ofport, ctx->flow.skb_priority);
4622         if (pdscp) {
4623             ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
4624             ctx->flow.nw_tos |= pdscp->dscp;
4625         }
4626     } else {
4627         /* We may not have an ofport record for this port, but it doesn't hurt
4628          * to allow forwarding to it anyhow.  Maybe such a port will appear
4629          * later and we're pre-populating the flow table.  */
4630     }
4631
4632     out_port = vsp_realdev_to_vlandev(ctx->ofproto, odp_port,
4633                                       ctx->flow.vlan_tci);
4634     if (out_port != odp_port) {
4635         ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
4636     }
4637     commit_odp_actions(&ctx->flow, &ctx->base_flow, ctx->odp_actions);
4638     nl_msg_put_u32(ctx->odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, out_port);
4639
4640     ctx->sflow_odp_port = odp_port;
4641     ctx->sflow_n_outputs++;
4642     ctx->nf_output_iface = ofp_port;
4643     ctx->flow.vlan_tci = flow_vlan_tci;
4644     ctx->flow.nw_tos = flow_nw_tos;
4645 }
4646
4647 static void
4648 compose_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port)
4649 {
4650     compose_output_action__(ctx, ofp_port, true);
4651 }
4652
4653 static void
4654 xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4655                    uint16_t in_port, uint8_t table_id)
4656 {
4657     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
4658         struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
4659         struct rule_dpif *rule;
4660         uint16_t old_in_port;
4661         uint8_t old_table_id;
4662
4663         old_table_id = ctx->table_id;
4664         ctx->table_id = table_id;
4665
4666         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port. */
4667         old_in_port = ctx->flow.in_port;
4668         ctx->flow.in_port = in_port;
4669         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &ctx->flow, table_id);
4670
4671         /* Tag the flow. */
4672         if (table_id > 0 && table_id < N_TABLES) {
4673             struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
4674             if (table->other_table) {
4675                 ctx->tags |= (rule && rule->tag
4676                               ? rule->tag
4677                               : rule_calculate_tag(&ctx->flow,
4678                                                    &table->other_table->wc,
4679                                                    table->basis));
4680             }
4681         }
4682
4683         /* Restore the original input port.  Otherwise OFPP_NORMAL and
4684          * OFPP_IN_PORT will have surprising behavior. */
4685         ctx->flow.in_port = old_in_port;
4686
4687         if (ctx->resubmit_hook) {
4688             ctx->resubmit_hook(ctx, rule);
4689         }
4690
4691         if (rule) {
4692             struct rule_dpif *old_rule = ctx->rule;
4693
4694             if (ctx->resubmit_stats) {
4695                 rule_credit_stats(rule, ctx->resubmit_stats);
4696             }
4697
4698             ctx->recurse++;
4699             ctx->rule = rule;
4700             do_xlate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions, ctx);
4701             ctx->rule = old_rule;
4702             ctx->recurse--;
4703         }
4704
4705         ctx->table_id = old_table_id;
4706     } else {
4707         static struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
4708
4709         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "resubmit actions recursed over %d times",
4710                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
4711         ctx->max_resubmit_trigger = true;
4712     }
4713 }
4714
4715 static void
4716 xlate_resubmit_table(struct action_xlate_ctx *ctx,
4717                      const struct nx_action_resubmit *nar)
4718 {
4719     uint16_t in_port;
4720     uint8_t table_id;
4721
4722     in_port = (nar->in_port == htons(OFPP_IN_PORT)
4723                ? ctx->flow.in_port
4724                : ntohs(nar->in_port));
4725     table_id = nar->table == 255 ? ctx->table_id : nar->table;
4726
4727     xlate_table_action(ctx, in_port, table_id);
4728 }
4729
4730 static void
4731 flood_packets(struct action_xlate_ctx *ctx, bool all)
4732 {
4733     struct ofport_dpif *ofport;
4734
4735     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ctx->ofproto->up.ports) {
4736         uint16_t ofp_port = ofport->up.ofp_port;
4737
4738         if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
4739             continue;
4740         }
4741
4742         if (all) {
4743             compose_output_action__(ctx, ofp_port, false);
4744         } else if (!(ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD)) {
4745             compose_output_action(ctx, ofp_port);
4746         }
4747     }
4748
4749     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
4750 }
4751
4752 static void
4753 execute_controller_action(struct action_xlate_ctx *ctx, int len,
4754                           enum ofp_packet_in_reason reason,
4755                           uint16_t controller_id)
4756 {
4757     struct ofputil_packet_in pin;
4758     struct ofpbuf *packet;
4759
4760     ctx->may_set_up_flow = false;
4761     if (!ctx->packet) {
4762         return;
4763     }
4764
4765     packet = ofpbuf_clone(ctx->packet);
4766
4767     if (packet->l2 && packet->l3) {
4768         struct eth_header *eh;
4769
4770         eth_pop_vlan(packet);
4771         eh = packet->l2;
4772
4773         /* If the Ethernet type is less than ETH_TYPE_MIN, it's likely an 802.2
4774          * LLC frame.  Calculating the Ethernet type of these frames is more
4775          * trouble than seems appropriate for a simple assertion. */
4776         assert(ntohs(eh->eth_type) < ETH_TYPE_MIN
4777                || eh->eth_type == ctx->flow.dl_type);
4778
4779         memcpy(eh->eth_src, ctx->flow.dl_src, sizeof eh->eth_src);
4780         memcpy(eh->eth_dst, ctx->flow.dl_dst, sizeof eh->eth_dst);
4781
4782         if (ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
4783             eth_push_vlan(packet, ctx->flow.vlan_tci);
4784         }
4785
4786         if (packet->l4) {
4787             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
4788                 packet_set_ipv4(packet, ctx->flow.nw_src, ctx->flow.nw_dst,
4789                                 ctx->flow.nw_tos, ctx->flow.nw_ttl);
4790             }
4791
4792             if (packet->l7) {
4793                 if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_TCP) {
4794                     packet_set_tcp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
4795                                         ctx->flow.tp_dst);
4796                 } else if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_UDP) {
4797                     packet_set_udp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
4798                                         ctx->flow.tp_dst);
4799                 }
4800             }
4801         }
4802     }
4803
4804     pin.packet = packet->data;
4805     pin.packet_len = packet->size;
4806     pin.reason = reason;
4807     pin.controller_id = controller_id;
4808     pin.table_id = ctx->table_id;
4809     pin.cookie = ctx->rule ? ctx->rule->up.flow_cookie : 0;
4810
4811     pin.send_len = len;
4812     flow_get_metadata(&ctx->flow, &pin.fmd);
4813
4814     connmgr_send_packet_in(ctx->ofproto->up.connmgr, &pin);
4815     ofpbuf_delete(packet);
4816 }
4817
4818 static bool
4819 compose_dec_ttl(struct action_xlate_ctx *ctx)
4820 {
4821     if (ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IP) &&
4822         ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
4823         return false;
4824     }
4825
4826     if (ctx->flow.nw_ttl > 1) {
4827         ctx->flow.nw_ttl--;
4828         return false;
4829     } else {
4830         execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL, 0);
4831
4832         /* Stop processing for current table. */
4833         return true;
4834     }
4835 }
4836
4837 static void
4838 xlate_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx,
4839                       uint16_t port, uint16_t max_len)
4840 {
4841     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->nf_output_iface;
4842
4843     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
4844
4845     switch (port) {
4846     case OFPP_IN_PORT:
4847         compose_output_action(ctx, ctx->flow.in_port);
4848         break;
4849     case OFPP_TABLE:
4850         xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, ctx->table_id);
4851         break;
4852     case OFPP_NORMAL:
4853         xlate_normal(ctx);
4854         break;
4855     case OFPP_FLOOD:
4856         flood_packets(ctx,  false);
4857         break;
4858     case OFPP_ALL:
4859         flood_packets(ctx, true);
4860         break;
4861     case OFPP_CONTROLLER:
4862         execute_controller_action(ctx, max_len, OFPR_ACTION, 0);
4863         break;
4864     case OFPP_NONE:
4865         break;
4866     case OFPP_LOCAL:
4867     default:
4868         if (port != ctx->flow.in_port) {
4869             compose_output_action(ctx, port);
4870         }
4871         break;
4872     }
4873
4874     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
4875         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
4876     } else if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
4877         ctx->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
4878     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
4879                ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
4880         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
4881     }
4882 }
4883
4884 static void
4885 xlate_output_reg_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4886                         const struct nx_action_output_reg *naor)
4887 {
4888     struct mf_subfield src;
4889     uint64_t ofp_port;
4890
4891     nxm_decode(&src, naor->src, naor->ofs_nbits);
4892     ofp_port = mf_get_subfield(&src, &ctx->flow);
4893
4894     if (ofp_port <= UINT16_MAX) {
4895         xlate_output_action__(ctx, ofp_port, ntohs(naor->max_len));
4896     }
4897 }
4898
4899 static void
4900 xlate_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4901                     const struct ofp_action_output *oao)
4902 {
4903     xlate_output_action__(ctx, ntohs(oao->port), ntohs(oao->max_len));
4904 }
4905
4906 static void
4907 xlate_enqueue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4908                      const struct ofp_action_enqueue *oae)
4909 {
4910     uint16_t ofp_port;
4911     uint32_t flow_priority, priority;
4912     int error;
4913
4914     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(oae->queue_id),
4915                                    &priority);
4916     if (error) {
4917         /* Fall back to ordinary output action. */
4918         xlate_output_action__(ctx, ntohs(oae->port), 0);
4919         return;
4920     }
4921
4922     /* Figure out datapath output port. */
4923     ofp_port = ntohs(oae->port);
4924     if (ofp_port == OFPP_IN_PORT) {
4925         ofp_port = ctx->flow.in_port;
4926     } else if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
4927         return;
4928     }
4929
4930     /* Add datapath actions. */
4931     flow_priority = ctx->flow.skb_priority;
4932     ctx->flow.skb_priority = priority;
4933     compose_output_action(ctx, ofp_port);
4934     ctx->flow.skb_priority = flow_priority;
4935
4936     /* Update NetFlow output port. */
4937     if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
4938         ctx->nf_output_iface = ofp_port;
4939     } else if (ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
4940         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
4941     }
4942 }
4943
4944 static void
4945 xlate_set_queue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4946                        const struct nx_action_set_queue *nasq)
4947 {
4948     uint32_t priority;
4949     int error;
4950
4951     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(nasq->queue_id),
4952                                    &priority);
4953     if (error) {
4954         /* Couldn't translate queue to a priority, so ignore.  A warning
4955          * has already been logged. */
4956         return;
4957     }
4958
4959     ctx->flow.skb_priority = priority;
4960 }
4961
4962 struct xlate_reg_state {
4963     ovs_be16 vlan_tci;
4964     ovs_be64 tun_id;
4965 };
4966
4967 static void
4968 xlate_autopath(struct action_xlate_ctx *ctx,
4969                const struct nx_action_autopath *naa)
4970 {
4971     uint16_t ofp_port = ntohl(naa->id);
4972     struct ofport_dpif *port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
4973
4974     if (!port || !port->bundle) {
4975         ofp_port = OFPP_NONE;
4976     } else if (port->bundle->bond) {
4977         /* Autopath does not support VLAN hashing. */
4978         struct ofport_dpif *slave = bond_choose_output_slave(
4979             port->bundle->bond, &ctx->flow, 0, &ctx->tags);
4980         if (slave) {
4981             ofp_port = slave->up.ofp_port;
4982         }
4983     }
4984     autopath_execute(naa, &ctx->flow, ofp_port);
4985 }
4986
4987 static bool
4988 slave_enabled_cb(uint16_t ofp_port, void *ofproto_)
4989 {
4990     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
4991     struct ofport_dpif *port;
4992
4993     switch (ofp_port) {
4994     case OFPP_IN_PORT:
4995     case OFPP_TABLE:
4996     case OFPP_NORMAL:
4997     case OFPP_FLOOD:
4998     case OFPP_ALL:
4999     case OFPP_NONE:
5000         return true;
5001     case OFPP_CONTROLLER: /* Not supported by the bundle action. */
5002         return false;
5003     default:
5004         port = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
5005         return port ? port->may_enable : false;
5006     }
5007 }
5008
5009 static void
5010 xlate_learn_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
5011                    const struct nx_action_learn *learn)
5012 {
5013     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 1);
5014     struct ofputil_flow_mod fm;
5015     int error;
5016
5017     learn_execute(learn, &ctx->flow, &fm);
5018
5019     error = ofproto_flow_mod(&ctx->ofproto->up, &fm);
5020     if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
5021         VLOG_WARN("learning action failed to modify flow table (%s)",
5022                   ofperr_get_name(error));
5023     }
5024
5025     free(fm.actions);
5026 }
5027
5028 /* Reduces '*timeout' to no more than 'max'.  A value of zero in either case
5029  * means "infinite". */
5030 static void
5031 reduce_timeout(uint16_t max, uint16_t *timeout)
5032 {
5033     if (max && (!*timeout || *timeout > max)) {
5034         *timeout = max;
5035     }
5036 }
5037
5038 static void
5039 xlate_fin_timeout(struct action_xlate_ctx *ctx,
5040                   const struct nx_action_fin_timeout *naft)
5041 {
5042     if (ctx->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST) && ctx->rule) {
5043         struct rule_dpif *rule = ctx->rule;
5044
5045         reduce_timeout(ntohs(naft->fin_idle_timeout), &rule->up.idle_timeout);
5046         reduce_timeout(ntohs(naft->fin_hard_timeout), &rule->up.hard_timeout);
5047     }
5048 }
5049
5050 static bool
5051 may_receive(const struct ofport_dpif *port, struct action_xlate_ctx *ctx)
5052 {
5053     if (port->up.pp.config & (eth_addr_equals(ctx->flow.dl_dst, eth_addr_stp)
5054                               ? OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP
5055                               : OFPUTIL_PC_NO_RECV)) {
5056         return false;
5057     }
5058
5059     /* Only drop packets here if both forwarding and learning are
5060      * disabled.  If just learning is enabled, we need to have
5061      * OFPP_NORMAL and the learning action have a look at the packet
5062      * before we can drop it. */
5063     if (!stp_forward_in_state(port->stp_state)
5064             && !stp_learn_in_state(port->stp_state)) {
5065         return false;
5066     }
5067
5068     return true;
5069 }
5070
5071 static void
5072 do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
5073                  struct action_xlate_ctx *ctx)
5074 {
5075     const struct ofport_dpif *port;
5076     const union ofp_action *ia;
5077     bool was_evictable = true;
5078     size_t left;
5079
5080     port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
5081     if (port && !may_receive(port, ctx)) {
5082         /* Drop this flow. */
5083         return;
5084     }
5085
5086     if (ctx->rule) {
5087         /* Don't let the rule we're working on get evicted underneath us. */
5088         was_evictable = ctx->rule->up.evictable;
5089         ctx->rule->up.evictable = false;
5090     }
5091     OFPUTIL_ACTION_FOR_EACH_UNSAFE (ia, left, in, n_in) {
5092         const struct ofp_action_dl_addr *oada;
5093         const struct nx_action_resubmit *nar;
5094         const struct nx_action_set_tunnel *nast;
5095         const struct nx_action_set_queue *nasq;
5096         const struct nx_action_multipath *nam;
5097         const struct nx_action_autopath *naa;
5098         const struct nx_action_bundle *nab;
5099         const struct nx_action_output_reg *naor;
5100         const struct nx_action_controller *nac;
5101         enum ofputil_action_code code;
5102         ovs_be64 tun_id;
5103
5104         if (ctx->exit) {
5105             break;
5106         }
5107
5108         code = ofputil_decode_action_unsafe(ia);
5109         switch (code) {
5110         case OFPUTIL_OFPAT10_OUTPUT:
5111             xlate_output_action(ctx, &ia->output);
5112             break;
5113
5114         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_VLAN_VID:
5115             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
5116             ctx->flow.vlan_tci |= ia->vlan_vid.vlan_vid | htons(VLAN_CFI);
5117             break;
5118
5119         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_VLAN_PCP:
5120             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
5121             ctx->flow.vlan_tci |= htons(
5122                 (ia->vlan_pcp.vlan_pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
5123             break;
5124
5125         case OFPUTIL_OFPAT10_STRIP_VLAN:
5126             ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
5127             break;
5128
5129         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_DL_SRC:
5130             oada = ((struct ofp_action_dl_addr *) ia);
5131             memcpy(ctx->flow.dl_src, oada->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
5132             break;
5133
5134         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_DL_DST:
5135             oada = ((struct ofp_action_dl_addr *) ia);
5136             memcpy(ctx->flow.dl_dst, oada->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
5137             break;
5138
5139         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_NW_SRC:
5140             ctx->flow.nw_src = ia->nw_addr.nw_addr;
5141             break;
5142
5143         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_NW_DST:
5144             ctx->flow.nw_dst = ia->nw_addr.nw_addr;
5145             break;
5146
5147         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_NW_TOS:
5148             /* OpenFlow 1.0 only supports IPv4. */
5149             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
5150                 ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
5151                 ctx->flow.nw_tos |= ia->nw_tos.nw_tos & IP_DSCP_MASK;
5152             }
5153             break;
5154
5155         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_TP_SRC:
5156             ctx->flow.tp_src = ia->tp_port.tp_port;
5157             break;
5158
5159         case OFPUTIL_OFPAT10_SET_TP_DST:
5160             ctx->flow.tp_dst = ia->tp_port.tp_port;
5161             break;
5162
5163         case OFPUTIL_OFPAT10_ENQUEUE:
5164             xlate_enqueue_action(ctx, (const struct ofp_action_enqueue *) ia);
5165             break;
5166
5167         case OFPUTIL_NXAST_RESUBMIT:
5168             nar = (const struct nx_action_resubmit *) ia;
5169             xlate_table_action(ctx, ntohs(nar->in_port), ctx->table_id);
5170             break;
5171
5172         case OFPUTIL_NXAST_RESUBMIT_TABLE:
5173             xlate_resubmit_table(ctx, (const struct nx_action_resubmit *) ia);
5174             break;
5175
5176         case OFPUTIL_NXAST_SET_TUNNEL:
5177             nast = (const struct nx_action_set_tunnel *) ia;
5178             tun_id = htonll(ntohl(nast->tun_id));
5179             ctx->flow.tun_id = tun_id;
5180             break;
5181
5182         case OFPUTIL_NXAST_SET_QUEUE:
5183             nasq = (const struct nx_action_set_queue *) ia;
5184             xlate_set_queue_action(ctx, nasq);
5185             break;
5186
5187         case OFPUTIL_NXAST_POP_QUEUE:
5188             ctx->flow.skb_priority = ctx->orig_skb_priority;
5189             break;
5190
5191         case OFPUTIL_NXAST_REG_MOVE:
5192             nxm_execute_reg_move((const struct nx_action_reg_move *) ia,
5193                                  &ctx->flow);
5194             break;
5195
5196         case OFPUTIL_NXAST_REG_LOAD:
5197             nxm_execute_reg_load((const struct nx_action_reg_load *) ia,
5198                                  &ctx->flow);
5199             break;
5200
5201         case OFPUTIL_NXAST_NOTE:
5202             /* Nothing to do. */
5203             break;
5204
5205         case OFPUTIL_NXAST_SET_TUNNEL64:
5206             tun_id = ((const struct nx_action_set_tunnel64 *) ia)->tun_id;
5207             ctx->flow.tun_id = tun_id;
5208             break;
5209
5210         case OFPUTIL_NXAST_MULTIPATH:
5211             nam = (const struct nx_action_multipath *) ia;
5212             multipath_execute(nam, &ctx->flow);
5213             break;
5214
5215         case OFPUTIL_NXAST_AUTOPATH:
5216             naa = (const struct nx_action_autopath *) ia;
5217             xlate_autopath(ctx, naa);
5218             break;
5219
5220         case OFPUTIL_NXAST_BUNDLE:
5221             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
5222             nab = (const struct nx_action_bundle *) ia;
5223             xlate_output_action__(ctx, bundle_execute(nab, &ctx->flow,
5224                                                       slave_enabled_cb,
5225                                                       ctx->ofproto), 0);
5226             break;
5227
5228         case OFPUTIL_NXAST_BUNDLE_LOAD:
5229             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
5230             nab = (const struct nx_action_bundle *) ia;
5231             bundle_execute_load(nab, &ctx->flow, slave_enabled_cb,
5232                                 ctx->ofproto);
5233             break;
5234
5235         case OFPUTIL_NXAST_OUTPUT_REG:
5236             naor = (const struct nx_action_output_reg *) ia;
5237             xlate_output_reg_action(ctx, naor);
5238             break;
5239
5240         case OFPUTIL_NXAST_LEARN:
5241             ctx->has_learn = true;
5242             if (ctx->may_learn) {
5243                 xlate_learn_action(ctx, (const struct nx_action_learn *) ia);
5244             }
5245             break;
5246
5247         case OFPUTIL_NXAST_DEC_TTL:
5248             if (compose_dec_ttl(ctx)) {
5249                 goto out;
5250             }
5251             break;
5252
5253         case OFPUTIL_NXAST_EXIT:
5254             ctx->exit = true;
5255             break;
5256
5257         case OFPUTIL_NXAST_FIN_TIMEOUT:
5258             ctx->has_fin_timeout = true;
5259             xlate_fin_timeout(ctx, (const struct nx_action_fin_timeout *) ia);
5260             break;
5261
5262         case OFPUTIL_NXAST_CONTROLLER:
5263             nac = (const struct nx_action_controller *) ia;
5264             execute_controller_action(ctx, ntohs(nac->max_len), nac->reason,
5265                                       ntohs(nac->controller_id));
5266             break;
5267         }
5268     }
5269
5270 out:
5271     /* We've let OFPP_NORMAL and the learning action look at the packet,
5272      * so drop it now if forwarding is disabled. */
5273     if (port && !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
5274         ofpbuf_clear(ctx->odp_actions);
5275         add_sflow_action(ctx);
5276     }
5277     if (ctx->rule) {
5278         ctx->rule->up.evictable = was_evictable;
5279     }
5280 }
5281
5282 static void
5283 action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *ctx,
5284                       struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5285                       ovs_be16 initial_tci, struct rule_dpif *rule,
5286                       uint8_t tcp_flags, const struct ofpbuf *packet)
5287 {
5288     ctx->ofproto = ofproto;
5289     ctx->flow = *flow;
5290     ctx->base_flow = ctx->flow;
5291     ctx->base_flow.tun_id = 0;
5292     ctx->base_flow.vlan_tci = initial_tci;
5293     ctx->rule = rule;
5294     ctx->packet = packet;
5295     ctx->may_learn = packet != NULL;
5296     ctx->tcp_flags = tcp_flags;
5297     ctx->resubmit_hook = NULL;
5298     ctx->resubmit_stats = NULL;
5299 }
5300
5301 /* Translates the 'n_in' "union ofp_action"s in 'in' into datapath actions in
5302  * 'odp_actions', using 'ctx'. */
5303 static void
5304 xlate_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
5305               const union ofp_action *in, size_t n_in,
5306               struct ofpbuf *odp_actions)
5307 {
5308     /* Normally false.  Set to true if we ever hit MAX_RESUBMIT_RECURSION, so
5309      * that in the future we always keep a copy of the original flow for
5310      * tracing purposes. */
5311     static bool hit_resubmit_limit;
5312
5313     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_xlate);
5314
5315     ofpbuf_clear(odp_actions);
5316     ofpbuf_reserve(odp_actions, NL_A_U32_SIZE);
5317
5318     ctx->odp_actions = odp_actions;
5319     ctx->tags = 0;
5320     ctx->may_set_up_flow = true;
5321     ctx->has_learn = false;
5322     ctx->has_normal = false;
5323     ctx->has_fin_timeout = false;
5324     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
5325     ctx->mirrors = 0;
5326     ctx->recurse = 0;
5327     ctx->max_resubmit_trigger = false;
5328     ctx->orig_skb_priority = ctx->flow.skb_priority;
5329     ctx->table_id = 0;
5330     ctx->exit = false;
5331
5332     if (ctx->ofproto->has_mirrors || hit_resubmit_limit) {
5333         /* Do this conditionally because the copy is expensive enough that it
5334          * shows up in profiles.
5335          *
5336          * We keep orig_flow in 'ctx' only because I couldn't make GCC 4.4
5337          * believe that I wasn't using it without initializing it if I kept it
5338          * in a local variable. */
5339         ctx->orig_flow = ctx->flow;
5340     }
5341
5342     if (ctx->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
5343         switch (ctx->ofproto->up.frag_handling) {
5344         case OFPC_FRAG_NORMAL:
5345             /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
5346             ctx->flow.tp_src = ctx->base_flow.tp_src = htons(0);
5347             ctx->flow.tp_dst = ctx->base_flow.tp_dst = htons(0);
5348             break;
5349
5350         case OFPC_FRAG_DROP:
5351             return;
5352
5353         case OFPC_FRAG_REASM:
5354             NOT_REACHED();
5355
5356         case OFPC_FRAG_NX_MATCH:
5357             /* Nothing to do. */
5358             break;
5359
5360         case OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER:
5361             NOT_REACHED();
5362         }
5363     }
5364
5365     if (process_special(ctx->ofproto, &ctx->flow, ctx->packet)) {
5366         ctx->may_set_up_flow = false;
5367     } else {
5368         static struct vlog_rate_limit trace_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
5369         ovs_be16 initial_tci = ctx->base_flow.vlan_tci;
5370
5371         add_sflow_action(ctx);
5372         do_xlate_actions(in, n_in, ctx);
5373
5374         if (ctx->max_resubmit_trigger && !ctx->resubmit_hook) {
5375             if (!hit_resubmit_limit) {
5376                 /* We didn't record the original flow.  Make sure we do from
5377                  * now on. */
5378                 hit_resubmit_limit = true;
5379             } else if (!VLOG_DROP_ERR(&trace_rl)) {
5380                 struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5381
5382                 ofproto_trace(ctx->ofproto, &ctx->orig_flow, ctx->packet,
5383                               initial_tci, &ds);
5384                 VLOG_ERR("Trace triggered by excessive resubmit "
5385                          "recursion:\n%s", ds_cstr(&ds));
5386                 ds_destroy(&ds);
5387             }
5388         }
5389
5390         if (!connmgr_may_set_up_flow(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
5391                                      ctx->odp_actions->data,
5392                                      ctx->odp_actions->size)) {
5393             ctx->may_set_up_flow = false;
5394             if (ctx->packet
5395                 && connmgr_msg_in_hook(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
5396                                        ctx->packet)) {
5397                 compose_output_action(ctx, OFPP_LOCAL);
5398             }
5399         }
5400         if (ctx->ofproto->has_mirrors) {
5401             add_mirror_actions(ctx, &ctx->orig_flow);
5402         }
5403         fix_sflow_action(ctx);
5404     }
5405 }
5406
5407 /* Translates the 'n_in' "union ofp_action"s in 'in' into datapath actions,
5408  * using 'ctx', and discards the datapath actions. */
5409 static void
5410 xlate_actions_for_side_effects(struct action_xlate_ctx *ctx,
5411                                const union ofp_action *in, size_t n_in)
5412 {
5413     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5414     struct ofpbuf odp_actions;
5415
5416     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5417     xlate_actions(ctx, in, n_in, &odp_actions);
5418     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
5419 }
5420 \f
5421 /* OFPP_NORMAL implementation. */
5422
5423 static struct ofport_dpif *ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *);
5424
5425 /* Given 'vid', the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
5426  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), and 'in_bundle',
5427  * the bundle on which the packet was received, returns the VLAN to which the
5428  * packet belongs.
5429  *
5430  * Both 'vid' and the return value are in the range 0...4095. */
5431 static uint16_t
5432 input_vid_to_vlan(const struct ofbundle *in_bundle, uint16_t vid)
5433 {
5434     switch (in_bundle->vlan_mode) {
5435     case PORT_VLAN_ACCESS:
5436         return in_bundle->vlan;
5437         break;
5438
5439     case PORT_VLAN_TRUNK:
5440         return vid;
5441
5442     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5443     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5444         return vid ? vid : in_bundle->vlan;
5445
5446     default:
5447         NOT_REACHED();
5448     }
5449 }
5450
5451 /* Checks whether a packet with the given 'vid' may ingress on 'in_bundle'.
5452  * If so, returns true.  Otherwise, returns false and, if 'warn' is true, logs
5453  * a warning.
5454  *
5455  * 'vid' should be the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
5456  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), in the range
5457  * 0...4095. */
5458 static bool
5459 input_vid_is_valid(uint16_t vid, struct ofbundle *in_bundle, bool warn)
5460 {
5461     /* Allow any VID on the OFPP_NONE port. */
5462     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
5463         return true;
5464     }
5465
5466     switch (in_bundle->vlan_mode) {
5467     case PORT_VLAN_ACCESS:
5468         if (vid) {
5469             if (warn) {
5470                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5471                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
5472                              "packet received on port %s configured as VLAN "
5473                              "%"PRIu16" access port",
5474                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
5475                              in_bundle->name, in_bundle->vlan);
5476             }
5477             return false;
5478         }
5479         return true;
5480
5481     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5482     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5483         if (!vid) {
5484             /* Port must always carry its native VLAN. */
5485             return true;
5486         }
5487         /* Fall through. */
5488     case PORT_VLAN_TRUNK:
5489         if (!ofbundle_includes_vlan(in_bundle, vid)) {
5490             if (warn) {
5491                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5492                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" packet "
5493                              "received on port %s not configured for trunking "
5494                              "VLAN %"PRIu16,
5495                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
5496                              in_bundle->name, vid);
5497             }
5498             return false;
5499         }
5500         return true;
5501
5502     default:
5503         NOT_REACHED();
5504     }
5505
5506 }
5507
5508 /* Given 'vlan', the VLAN that a packet belongs to, and
5509  * 'out_bundle', a bundle on which the packet is to be output, returns the VID
5510  * that should be included in the 802.1Q header.  (If the return value is 0,
5511  * then the 802.1Q header should only be included in the packet if there is a
5512  * nonzero PCP.)
5513  *
5514  * Both 'vlan' and the return value are in the range 0...4095. */
5515 static uint16_t
5516 output_vlan_to_vid(const struct ofbundle *out_bundle, uint16_t vlan)
5517 {
5518     switch (out_bundle->vlan_mode) {
5519     case PORT_VLAN_ACCESS:
5520         return 0;
5521
5522     case PORT_VLAN_TRUNK:
5523     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5524         return vlan;
5525
5526     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5527         return vlan == out_bundle->vlan ? 0 : vlan;
5528
5529     default:
5530         NOT_REACHED();
5531     }
5532 }
5533
5534 static void
5535 output_normal(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct ofbundle *out_bundle,
5536               uint16_t vlan)
5537 {
5538     struct ofport_dpif *port;
5539     uint16_t vid;
5540     ovs_be16 tci, old_tci;
5541
5542     vid = output_vlan_to_vid(out_bundle, vlan);
5543     if (!out_bundle->bond) {
5544         port = ofbundle_get_a_port(out_bundle);
5545     } else {
5546         port = bond_choose_output_slave(out_bundle->bond, &ctx->flow,
5547                                         vid, &ctx->tags);
5548         if (!port) {
5549             /* No slaves enabled, so drop packet. */
5550             return;
5551         }
5552     }
5553
5554     old_tci = ctx->flow.vlan_tci;
5555     tci = htons(vid);
5556     if (tci || out_bundle->use_priority_tags) {
5557         tci |= ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_PCP_MASK);
5558         if (tci) {
5559             tci |= htons(VLAN_CFI);
5560         }
5561     }
5562     ctx->flow.vlan_tci = tci;
5563
5564     compose_output_action(ctx, port->up.ofp_port);
5565     ctx->flow.vlan_tci = old_tci;
5566 }
5567
5568 static int
5569 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
5570 {
5571     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
5572     return ffs(mask);
5573 }
5574
5575 static bool
5576 ofbundle_trunks_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
5577 {
5578     return (bundle->vlan_mode != PORT_VLAN_ACCESS
5579             && (!bundle->trunks || bitmap_is_set(bundle->trunks, vlan)));
5580 }
5581
5582 static bool
5583 ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
5584 {
5585     return vlan == bundle->vlan || ofbundle_trunks_vlan(bundle, vlan);
5586 }
5587
5588 /* Returns an arbitrary interface within 'bundle'. */
5589 static struct ofport_dpif *
5590 ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *bundle)
5591 {
5592     return CONTAINER_OF(list_front(&bundle->ports),
5593                         struct ofport_dpif, bundle_node);
5594 }
5595
5596 static bool
5597 vlan_is_mirrored(const struct ofmirror *m, int vlan)
5598 {
5599     return !m->vlans || bitmap_is_set(m->vlans, vlan);
5600 }
5601
5602 /* Returns true if a packet with Ethernet destination MAC 'dst' may be mirrored
5603  * to a VLAN.  In general most packets may be mirrored but we want to drop
5604  * protocols that may confuse switches. */
5605 static bool
5606 eth_dst_may_rspan(const uint8_t dst[ETH_ADDR_LEN])
5607 {
5608     /* If you change this function's behavior, please update corresponding
5609      * documentation in vswitch.xml at the same time. */
5610     if (dst[0] != 0x01) {
5611         /* All the currently banned MACs happen to start with 01 currently, so
5612          * this is a quick way to eliminate most of the good ones. */
5613     } else {
5614         if (eth_addr_is_reserved(dst)) {
5615             /* Drop STP, IEEE pause frames, and other reserved protocols
5616              * (01-80-c2-00-00-0x). */
5617             return false;
5618         }
5619
5620         if (dst[0] == 0x01 && dst[1] == 0x00 && dst[2] == 0x0c) {
5621             /* Cisco OUI. */
5622             if ((dst[3] & 0xfe) == 0xcc &&
5623                 (dst[4] & 0xfe) == 0xcc &&
5624                 (dst[5] & 0xfe) == 0xcc) {
5625                 /* Drop the following protocols plus others following the same
5626                    pattern:
5627
5628                    CDP, VTP, DTP, PAgP  (01-00-0c-cc-cc-cc)
5629                    Spanning Tree PVSTP+ (01-00-0c-cc-cc-cd)
5630                    STP Uplink Fast      (01-00-0c-cd-cd-cd) */
5631                 return false;
5632             }
5633
5634             if (!(dst[3] | dst[4] | dst[5])) {
5635                 /* Drop Inter Switch Link packets (01-00-0c-00-00-00). */
5636                 return false;
5637             }
5638         }
5639     }
5640     return true;
5641 }
5642
5643 static void
5644 add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct flow *orig_flow)
5645 {
5646     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
5647     mirror_mask_t mirrors;
5648     struct ofbundle *in_bundle;
5649     uint16_t vlan;
5650     uint16_t vid;
5651     const struct nlattr *a;
5652     size_t left;
5653
5654     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, orig_flow->in_port,
5655                                     ctx->packet != NULL, NULL);
5656     if (!in_bundle) {
5657         return;
5658     }
5659     mirrors = in_bundle->src_mirrors;
5660
5661     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
5662     if (in_bundle->mirror_out) {
5663         if (ctx->packet != NULL) {
5664             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5665             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
5666                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
5667                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5668         }
5669         return;
5670     }
5671
5672     /* Check VLAN. */
5673     vid = vlan_tci_to_vid(orig_flow->vlan_tci);
5674     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
5675         return;
5676     }
5677     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
5678
5679     /* Look at the output ports to check for destination selections. */
5680
5681     NL_ATTR_FOR_EACH (a, left, ctx->odp_actions->data,
5682                       ctx->odp_actions->size) {
5683         enum ovs_action_attr type = nl_attr_type(a);
5684         struct ofport_dpif *ofport;
5685
5686         if (type != OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT) {
5687             continue;
5688         }
5689
5690         ofport = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
5691         if (ofport && ofport->bundle) {
5692             mirrors |= ofport->bundle->dst_mirrors;
5693         }
5694     }
5695
5696     if (!mirrors) {
5697         return;
5698     }
5699
5700     /* Restore the original packet before adding the mirror actions. */
5701     ctx->flow = *orig_flow;
5702
5703     while (mirrors) {
5704         struct ofmirror *m;
5705
5706         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5707
5708         if (!vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
5709             mirrors &= mirrors - 1;
5710             continue;
5711         }
5712
5713         mirrors &= ~m->dup_mirrors;
5714         ctx->mirrors |= m->dup_mirrors;
5715         if (m->out) {
5716             output_normal(ctx, m->out, vlan);
5717         } else if (eth_dst_may_rspan(orig_flow->dl_dst)
5718                    && vlan != m->out_vlan) {
5719             struct ofbundle *bundle;
5720
5721             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
5722                 if (ofbundle_includes_vlan(bundle, m->out_vlan)
5723                     && !bundle->mirror_out) {
5724                     output_normal(ctx, bundle, m->out_vlan);
5725                 }
5726             }
5727         }
5728     }
5729 }
5730
5731 static void
5732 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
5733                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
5734 {
5735     if (!mirrors) {
5736         return;
5737     }
5738
5739     for (; mirrors; mirrors &= mirrors - 1) {
5740         struct ofmirror *m;
5741
5742         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5743
5744         if (!m) {
5745             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
5746              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
5747              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
5748              * mirror list before reaching here, but doing that would
5749              * not properly account the traffic stats we've currently
5750              * accumulated for previous mirror configuration. */
5751             continue;
5752         }
5753
5754         m->packet_count += packets;
5755         m->byte_count += bytes;
5756     }
5757 }
5758
5759 /* A VM broadcasts a gratuitous ARP to indicate that it has resumed after
5760  * migration.  Older Citrix-patched Linux DomU used gratuitous ARP replies to
5761  * indicate this; newer upstream kernels use gratuitous ARP requests. */
5762 static bool
5763 is_gratuitous_arp(const struct flow *flow)
5764 {
5765     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
5766             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
5767             && (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
5768                 || (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST
5769                     && flow->nw_src == flow->nw_dst)));
5770 }
5771
5772 static void
5773 update_learning_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
5774                       const struct flow *flow, int vlan,
5775                       struct ofbundle *in_bundle)
5776 {
5777     struct mac_entry *mac;
5778
5779     /* Don't learn the OFPP_NONE port. */
5780     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
5781         return;
5782     }
5783
5784     if (!mac_learning_may_learn(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan)) {
5785         return;
5786     }
5787
5788     mac = mac_learning_insert(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan);
5789     if (is_gratuitous_arp(flow)) {
5790         /* We don't want to learn from gratuitous ARP packets that are
5791          * reflected back over bond slaves so we lock the learning table. */
5792         if (!in_bundle->bond) {
5793             mac_entry_set_grat_arp_lock(mac);
5794         } else if (mac_entry_is_grat_arp_locked(mac)) {
5795             return;
5796         }
5797     }
5798
5799     if (mac_entry_is_new(mac) || mac->port.p != in_bundle) {
5800         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
5801          * so keep the rate limit relatively high. */
5802         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
5803         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
5804                     "on port %s in VLAN %d",
5805                     ofproto->up.name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
5806                     in_bundle->name, vlan);
5807
5808         mac->port.p = in_bundle;
5809         tag_set_add(&ofproto->revalidate_set,
5810                     mac_learning_changed(ofproto->ml, mac));
5811     }
5812 }
5813
5814 static struct ofbundle *
5815 lookup_input_bundle(struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t in_port, bool warn,
5816                     struct ofport_dpif **in_ofportp)
5817 {
5818     struct ofport_dpif *ofport;
5819
5820     /* Find the port and bundle for the received packet. */
5821     ofport = get_ofp_port(ofproto, in_port);
5822     if (in_ofportp) {
5823         *in_ofportp = ofport;
5824     }
5825     if (ofport && ofport->bundle) {
5826         return ofport->bundle;
5827     }
5828
5829     /* Special-case OFPP_NONE, which a controller may use as the ingress
5830      * port for traffic that it is sourcing. */
5831     if (in_port == OFPP_NONE) {
5832         return &ofpp_none_bundle;
5833     }
5834
5835     /* Odd.  A few possible reasons here:
5836      *
5837      * - We deleted a port but there are still a few packets queued up
5838      *   from it.
5839      *
5840      * - Someone externally added a port (e.g. "ovs-dpctl add-if") that
5841      *   we don't know about.
5842      *
5843      * - The ofproto client didn't configure the port as part of a bundle.
5844      */
5845     if (warn) {
5846         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5847
5848         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
5849                      "port %"PRIu16, ofproto->up.name, in_port);
5850     }
5851     return NULL;
5852 }
5853
5854 /* Determines whether packets in 'flow' within 'ofproto' should be forwarded or
5855  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
5856  * dropped.
5857  *
5858  * 'in_port' must be the ofport_dpif that corresponds to flow->in_port.
5859  * 'in_port' must be part of a bundle (e.g. in_port->bundle must be nonnull).
5860  *
5861  * 'vlan' must be the VLAN that corresponds to flow->vlan_tci on 'in_port', as
5862  * returned by input_vid_to_vlan().  It must be a valid VLAN for 'in_port', as
5863  * checked by input_vid_is_valid().
5864  *
5865  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
5866  * so in one special case.
5867  */
5868 static bool
5869 is_admissible(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5870               struct ofport_dpif *in_port, uint16_t vlan, tag_type *tags)
5871 {
5872     struct ofbundle *in_bundle = in_port->bundle;
5873
5874     /* Drop frames for reserved multicast addresses
5875      * only if forward_bpdu option is absent. */
5876     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst) && !ofproto->up.forward_bpdu) {
5877         return false;
5878     }
5879
5880     if (in_bundle->bond) {
5881         struct mac_entry *mac;
5882
5883         switch (bond_check_admissibility(in_bundle->bond, in_port,
5884                                          flow->dl_dst, tags)) {
5885         case BV_ACCEPT:
5886             break;
5887
5888         case BV_DROP:
5889             return false;
5890
5891         case BV_DROP_IF_MOVED:
5892             mac = mac_learning_lookup(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan, NULL);
5893             if (mac && mac->port.p != in_bundle &&
5894                 (!is_gratuitous_arp(flow)
5895                  || mac_entry_is_grat_arp_locked(mac))) {
5896                 return false;
5897             }
5898             break;
5899         }
5900     }
5901
5902     return true;
5903 }
5904
5905 static void
5906 xlate_normal(struct action_xlate_ctx *ctx)
5907 {
5908     struct ofport_dpif *in_port;
5909     struct ofbundle *in_bundle;
5910     struct mac_entry *mac;
5911     uint16_t vlan;
5912     uint16_t vid;
5913
5914     ctx->has_normal = true;
5915
5916     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port,
5917                                     ctx->packet != NULL, &in_port);
5918     if (!in_bundle) {
5919         return;
5920     }
5921
5922     /* Drop malformed frames. */
5923     if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_VLAN) &&
5924         !(ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI))) {
5925         if (ctx->packet != NULL) {
5926             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5927             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet with partial "
5928                          "VLAN tag received on port %s",
5929                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5930         }
5931         return;
5932     }
5933
5934     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
5935     if (in_bundle->mirror_out) {
5936         if (ctx->packet != NULL) {
5937             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5938             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
5939                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
5940                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5941         }
5942         return;
5943     }
5944
5945     /* Check VLAN. */
5946     vid = vlan_tci_to_vid(ctx->flow.vlan_tci);
5947     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
5948         return;
5949     }
5950     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
5951
5952     /* Check other admissibility requirements. */
5953     if (in_port &&
5954          !is_admissible(ctx->ofproto, &ctx->flow, in_port, vlan, &ctx->tags)) {
5955         return;
5956     }
5957
5958     /* Learn source MAC. */
5959     if (ctx->may_learn) {
5960         update_learning_table(ctx->ofproto, &ctx->flow, vlan, in_bundle);
5961     }
5962
5963     /* Determine output bundle. */
5964     mac = mac_learning_lookup(ctx->ofproto->ml, ctx->flow.dl_dst, vlan,
5965                               &ctx->tags);
5966     if (mac) {
5967         if (mac->port.p != in_bundle) {
5968             output_normal(ctx, mac->port.p, vlan);
5969         }
5970     } else {
5971         struct ofbundle *bundle;
5972
5973         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ctx->ofproto->bundles) {
5974             if (bundle != in_bundle
5975                 && ofbundle_includes_vlan(bundle, vlan)
5976                 && bundle->floodable
5977                 && !bundle->mirror_out) {
5978                 output_normal(ctx, bundle, vlan);
5979             }
5980         }
5981         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
5982     }
5983 }
5984 \f
5985 /* Optimized flow revalidation.
5986  *
5987  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
5988  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
5989  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
5990  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
5991  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
5992  * doesn't change very often.
5993  *
5994  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
5995  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
5996  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
5997  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
5998  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
5999  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
6000  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
6001  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
6002  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
6003  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
6004  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
6005
6006 /* Calculates the tag to use for 'flow' and wildcards 'wc' when it is inserted
6007  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
6008 static tag_type
6009 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wc,
6010                    uint32_t secret)
6011 {
6012     if (flow_wildcards_is_catchall(wc)) {
6013         return 0;
6014     } else {
6015         struct flow tag_flow = *flow;
6016         flow_zero_wildcards(&tag_flow, wc);
6017         return tag_create_deterministic(flow_hash(&tag_flow, secret));
6018     }
6019 }
6020
6021 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
6022  * taggability of that table.
6023  *
6024  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
6025  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
6026  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
6027  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
6028  * different wildcards to be created with the same address, then this function
6029  * will incorrectly skip revalidation. */
6030 static void
6031 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
6032 {
6033     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
6034     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
6035     struct cls_table *catchall, *other;
6036     struct cls_table *t;
6037
6038     catchall = other = NULL;
6039
6040     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
6041     case 0:
6042         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
6043          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
6044          * yet. */
6045         break;
6046
6047     case 1:
6048     case 2:
6049         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
6050             if (cls_table_is_catchall(t)) {
6051                 catchall = t;
6052             } else if (!other) {
6053                 other = t;
6054             } else {
6055                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
6056                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
6057                 other = NULL;
6058             }
6059         }
6060         break;
6061
6062     default:
6063         /* Can't tag this table. */
6064         break;
6065     }
6066
6067     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
6068         table->catchall_table = catchall;
6069         table->other_table = other;
6070         ofproto->need_revalidate = true;
6071     }
6072 }
6073
6074 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
6075  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
6076  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
6077  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
6078  *
6079  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
6080  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
6081 static void
6082 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
6083 {
6084     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
6085
6086     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
6087
6088     if (!ofproto->need_revalidate) {
6089         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
6090
6091         if (table->other_table && rule->tag) {
6092             tag_set_add(&ofproto->revalidate_set, rule->tag);
6093         } else {
6094             ofproto->need_revalidate = true;
6095         }
6096     }
6097 }
6098 \f
6099 static bool
6100 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
6101                   enum ofp_config_flags frag_handling)
6102 {
6103     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
6104
6105     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
6106         ofproto->need_revalidate = true;
6107         return true;
6108     } else {
6109         return false;
6110     }
6111 }
6112
6113 static enum ofperr
6114 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
6115            const struct flow *flow,
6116            const union ofp_action *ofp_actions, size_t n_ofp_actions)
6117 {
6118     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
6119     enum ofperr error;
6120
6121     if (flow->in_port >= ofproto->max_ports && flow->in_port < OFPP_MAX) {
6122         return OFPERR_NXBRC_BAD_IN_PORT;
6123     }
6124
6125     error = validate_actions(ofp_actions, n_ofp_actions, flow,
6126                              ofproto->max_ports);
6127     if (!error) {
6128         struct odputil_keybuf keybuf;
6129         struct dpif_flow_stats stats;
6130
6131         struct ofpbuf key;
6132
6133         struct action_xlate_ctx ctx;
6134         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
6135         struct ofpbuf odp_actions;
6136
6137         ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
6138         odp_flow_key_from_flow(&key, flow);
6139
6140         dpif_flow_stats_extract(flow, packet, &stats);
6141
6142         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci, NULL,
6143                               packet_get_tcp_flags(packet, flow), packet);
6144         ctx.resubmit_stats = &stats;
6145
6146         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
6147                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
6148         xlate_actions(&ctx, ofp_actions, n_ofp_actions, &odp_actions);
6149         dpif_execute(ofproto->dpif, key.data, key.size,
6150                      odp_actions.data, odp_actions.size, packet);
6151         ofpbuf_uninit(&odp_actions);
6152     }
6153     return error;
6154 }
6155 \f
6156 /* NetFlow. */
6157
6158 static int
6159 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
6160             const struct netflow_options *netflow_options)
6161 {
6162     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
6163
6164     if (netflow_options) {
6165         if (!ofproto->netflow) {
6166             ofproto->netflow = netflow_create();
6167         }
6168         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
6169     } else {
6170         netflow_destroy(ofproto->netflow);
6171         ofproto->netflow = NULL;
6172         return 0;
6173     }
6174 }
6175
6176 static void
6177 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
6178                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
6179 {
6180     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
6181
6182     dpif_get_netflow_ids(ofproto->dpif, engine_type, engine_id);
6183 }
6184
6185 static void
6186 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
6187 {
6188     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
6189         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
6190         struct subfacet *subfacet;
6191         struct ofexpired expired;
6192
6193         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
6194             if (subfacet->installed) {
6195                 struct dpif_flow_stats stats;
6196
6197                 subfacet_install(subfacet, subfacet->actions,
6198                                  subfacet->actions_len, &stats);
6199                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
6200             }
6201         }
6202
6203         expired.flow = facet->flow;
6204         expired.packet_count = facet->packet_count;
6205         expired.byte_count = facet->byte_count;
6206         expired.used = facet->used;
6207         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
6208     }
6209 }
6210
6211 static void
6212 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
6213 {
6214     struct facet *facet;
6215
6216     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
6217         send_active_timeout(ofproto, facet);
6218     }
6219 }
6220 \f
6221 static struct ofproto_dpif *
6222 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
6223 {
6224     struct ofproto_dpif *ofproto;
6225
6226     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
6227                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
6228         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
6229             return ofproto;
6230         }
6231     }
6232     return NULL;
6233 }
6234
6235 static void
6236 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
6237                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
6238 {
6239     struct ofproto_dpif *ofproto;
6240
6241     if (argc > 1) {
6242         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6243         if (!ofproto) {
6244             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6245             return;
6246         }
6247         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
6248     } else {
6249         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6250             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
6251         }
6252     }
6253
6254     unixctl_command_reply(conn, "table successfully flushed");
6255 }
6256
6257 static void
6258 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
6259                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
6260 {
6261     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6262     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6263     const struct mac_entry *e;
6264
6265     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6266     if (!ofproto) {
6267         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6268         return;
6269     }
6270
6271     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
6272     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
6273         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
6274         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
6275                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
6276                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
6277                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
6278     }
6279     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6280     ds_destroy(&ds);
6281 }
6282
6283 struct trace_ctx {
6284     struct action_xlate_ctx ctx;
6285     struct flow flow;
6286     struct ds *result;
6287 };
6288
6289 static void
6290 trace_format_rule(struct ds *result, uint8_t table_id, int level,
6291                   const struct rule_dpif *rule)
6292 {
6293     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
6294     if (!rule) {
6295         ds_put_cstr(result, "No match\n");
6296         return;
6297     }
6298
6299     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
6300                   table_id, ntohll(rule->up.flow_cookie));
6301     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
6302     ds_put_char(result, '\n');
6303
6304     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
6305     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
6306     ofp_print_actions(result, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
6307     ds_put_char(result, '\n');
6308 }
6309
6310 static void
6311 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
6312                  struct trace_ctx *trace)
6313 {
6314     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
6315     ds_put_format(result, "%s: ", title);
6316     if (flow_equal(&trace->ctx.flow, &trace->flow)) {
6317         ds_put_cstr(result, "unchanged");
6318     } else {
6319         flow_format(result, &trace->ctx.flow);
6320         trace->flow = trace->ctx.flow;
6321     }
6322     ds_put_char(result, '\n');
6323 }
6324
6325 static void
6326 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
6327                   struct trace_ctx *trace)
6328 {
6329     size_t i;
6330
6331     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
6332     ds_put_format(result, "%s:", title);
6333     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
6334         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
6335     }
6336     ds_put_char(result, '\n');
6337 }
6338
6339 static void
6340 trace_format_odp(struct ds *result, int level, const char *title,
6341                  struct trace_ctx *trace)
6342 {
6343     struct ofpbuf *odp_actions = trace->ctx.odp_actions;
6344
6345     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
6346     ds_put_format(result, "%s: ", title);
6347     format_odp_actions(result, odp_actions->data, odp_actions->size);
6348     ds_put_char(result, '\n');
6349 }
6350
6351 static void
6352 trace_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
6353 {
6354     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(ctx, struct trace_ctx, ctx);
6355     struct ds *result = trace->result;
6356
6357     ds_put_char(result, '\n');
6358     trace_format_flow(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
6359     trace_format_regs(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
6360     trace_format_odp(result,  ctx->recurse + 1, "Resubmitted  odp", trace);
6361     trace_format_rule(result, ctx->table_id, ctx->recurse + 1, rule);
6362 }
6363
6364 static void
6365 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
6366                       void *aux OVS_UNUSED)
6367 {
6368     const char *dpname = argv[1];
6369     struct ofproto_dpif *ofproto;
6370     struct ofpbuf odp_key;
6371     struct ofpbuf *packet;
6372     ovs_be16 initial_tci;
6373     struct ds result;
6374     struct flow flow;
6375     char *s;
6376
6377     packet = NULL;
6378     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
6379     ds_init(&result);
6380
6381     ofproto = ofproto_dpif_lookup(dpname);
6382     if (!ofproto) {
6383         unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use ofproto/list "
6384                                     "for help)");
6385         goto exit;
6386     }
6387     if (argc == 3 || (argc == 4 && !strcmp(argv[3], "-generate"))) {
6388         /* ofproto/trace dpname flow [-generate] */
6389         const char *flow_s = argv[2];
6390         const char *generate_s = argv[3];
6391
6392         /* Allow 'flow_s' to be either a datapath flow or an OpenFlow-like
6393          * flow.  We guess which type it is based on whether 'flow_s' contains
6394          * an '(', since a datapath flow always contains '(') but an
6395          * OpenFlow-like flow should not (in fact it's allowed but I believe
6396          * that's not documented anywhere).
6397          *
6398          * An alternative would be to try to parse 'flow_s' both ways, but then
6399          * it would be tricky giving a sensible error message.  After all, do
6400          * you just say "syntax error" or do you present both error messages?
6401          * Both choices seem lousy. */
6402         if (strchr(flow_s, '(')) {
6403             int error;
6404
6405             /* Convert string to datapath key. */
6406             ofpbuf_init(&odp_key, 0);
6407             error = odp_flow_key_from_string(flow_s, NULL, &odp_key);
6408             if (error) {
6409                 unixctl_command_reply_error(conn, "Bad flow syntax");
6410                 goto exit;
6411             }
6412
6413             /* Convert odp_key to flow. */
6414             error = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto, odp_key.data,
6415                                                   odp_key.size, &flow,
6416                                                   &initial_tci, NULL);
6417             if (error == ODP_FIT_ERROR) {
6418                 unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid flow");
6419                 goto exit;
6420             }
6421         } else {
6422             char *error_s;
6423
6424             error_s = parse_ofp_exact_flow(&flow, argv[2]);
6425             if (error_s) {
6426                 unixctl_command_reply_error(conn, error_s);
6427                 free(error_s);
6428                 goto exit;
6429             }
6430
6431             initial_tci = flow.vlan_tci;
6432             vsp_adjust_flow(ofproto, &flow);
6433         }
6434
6435         /* Generate a packet, if requested. */
6436         if (generate_s) {
6437             packet = ofpbuf_new(0);
6438             flow_compose(packet, &flow);
6439         }
6440     } else if (argc == 6) {
6441         /* ofproto/trace dpname priority tun_id in_port packet */
6442         const char *priority_s = argv[2];
6443         const char *tun_id_s = argv[3];
6444         const char *in_port_s = argv[4];
6445         const char *packet_s = argv[5];
6446         uint16_t in_port = ofp_port_to_odp_port(atoi(in_port_s));
6447         ovs_be64 tun_id = htonll(strtoull(tun_id_s, NULL, 0));
6448         uint32_t priority = atoi(priority_s);
6449         const char *msg;
6450
6451         msg = eth_from_hex(packet_s, &packet);
6452         if (msg) {
6453             unixctl_command_reply_error(conn, msg);
6454             goto exit;
6455         }
6456
6457         ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
6458         s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
6459         ds_put_cstr(&result, s);
6460         free(s);
6461
6462         flow_extract(packet, priority, tun_id, in_port, &flow);
6463         initial_tci = flow.vlan_tci;
6464     } else {
6465         unixctl_command_reply_error(conn, "Bad command syntax");
6466         goto exit;
6467     }
6468
6469     ofproto_trace(ofproto, &flow, packet, initial_tci, &result);
6470     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&result));
6471
6472 exit:
6473     ds_destroy(&result);
6474     ofpbuf_delete(packet);
6475     ofpbuf_uninit(&odp_key);
6476 }
6477
6478 static void
6479 ofproto_trace(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
6480               const struct ofpbuf *packet, ovs_be16 initial_tci,
6481               struct ds *ds)
6482 {
6483     struct rule_dpif *rule;
6484
6485     ds_put_cstr(ds, "Flow: ");
6486     flow_format(ds, flow);
6487     ds_put_char(ds, '\n');
6488
6489     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, 0);
6490     trace_format_rule(ds, 0, 0, rule);
6491     if (rule) {
6492         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
6493         struct ofpbuf odp_actions;
6494
6495         struct trace_ctx trace;
6496         uint8_t tcp_flags;
6497
6498         tcp_flags = packet ? packet_get_tcp_flags(packet, flow) : 0;
6499         trace.result = ds;
6500         trace.flow = *flow;
6501         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
6502                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
6503         action_xlate_ctx_init(&trace.ctx, ofproto, flow, initial_tci,
6504                               rule, tcp_flags, packet);
6505         trace.ctx.resubmit_hook = trace_resubmit;
6506         xlate_actions(&trace.ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions,
6507                       &odp_actions);
6508
6509         ds_put_char(ds, '\n');
6510         trace_format_flow(ds, 0, "Final flow", &trace);
6511         ds_put_cstr(ds, "Datapath actions: ");
6512         format_odp_actions(ds, odp_actions.data, odp_actions.size);
6513         ofpbuf_uninit(&odp_actions);
6514
6515         if (!trace.ctx.may_set_up_flow) {
6516             if (packet) {
6517                 ds_put_cstr(ds, "\nThis flow is not cachable.");
6518             } else {
6519                 ds_put_cstr(ds, "\nThe datapath actions are incomplete--"
6520                             "for complete actions, please supply a packet.");
6521             }
6522         }
6523     }
6524 }
6525
6526 static void
6527 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6528                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6529 {
6530     clogged = true;
6531     unixctl_command_reply(conn, NULL);
6532 }
6533
6534 static void
6535 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6536                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6537 {
6538     clogged = false;
6539     unixctl_command_reply(conn, NULL);
6540 }
6541
6542 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
6543  * 'reply' describing the results. */
6544 static void
6545 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
6546 {
6547     struct facet *facet;
6548     int errors;
6549
6550     errors = 0;
6551     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
6552         if (!facet_check_consistency(facet)) {
6553             errors++;
6554         }
6555     }
6556     if (errors) {
6557         ofproto->need_revalidate = true;
6558     }
6559
6560     if (errors) {
6561         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
6562                       ofproto->up.name, errors);
6563     } else {
6564         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
6565     }
6566 }
6567
6568 static void
6569 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
6570                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
6571 {
6572     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6573     struct ofproto_dpif *ofproto;
6574
6575     if (argc > 1) {
6576         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6577         if (!ofproto) {
6578             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use "
6579                                         "ofproto/list for help)");
6580             return;
6581         }
6582         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6583     } else {
6584         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6585             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6586         }
6587     }
6588
6589     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
6590     ds_destroy(&reply);
6591 }
6592
6593 static void
6594 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
6595 {
6596     static bool registered;
6597     if (registered) {
6598         return;
6599     }
6600     registered = true;
6601
6602     unixctl_command_register(
6603         "ofproto/trace",
6604         "bridge {tun_id in_port packet | odp_flow [-generate]}",
6605         2, 5, ofproto_unixctl_trace, NULL);
6606     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
6607                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
6608     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
6609                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
6610     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
6611                              ofproto_dpif_clog, NULL);
6612     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
6613                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
6614     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
6615                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
6616 }
6617 \f
6618 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
6619  *
6620  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
6621  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
6622  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
6623  * widespread use, we will delete these interfaces. */
6624
6625 static int
6626 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6627 {
6628     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
6629     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
6630
6631     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
6632         && vid == ofport->vlandev_vid) {
6633         return 0;
6634     }
6635
6636     ofproto->need_revalidate = true;
6637
6638     if (ofport->realdev_ofp_port) {
6639         vsp_remove(ofport);
6640     }
6641     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
6642         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
6643          * themselves be part of a bundle. */
6644         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
6645     }
6646
6647     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6648     ofport->vlandev_vid = vid;
6649
6650     if (realdev_ofp_port) {
6651         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
6652     }
6653
6654     return 0;
6655 }
6656
6657 static uint32_t
6658 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6659 {
6660     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
6661 }
6662
6663 /* Returns the ODP port number of the Linux VLAN device that corresponds to
6664  * 'vlan_tci' on the network device with port number 'realdev_odp_port' in
6665  * 'ofproto'.  For example, given 'realdev_odp_port' of eth0 and 'vlan_tci' 9,
6666  * it would return the port number of eth0.9.
6667  *
6668  * Unless VLAN splinters are enabled for port 'realdev_odp_port', this
6669  * function just returns its 'realdev_odp_port' argument. */
6670 static uint32_t
6671 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6672                        uint32_t realdev_odp_port, ovs_be16 vlan_tci)
6673 {
6674     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
6675         uint16_t realdev_ofp_port = odp_port_to_ofp_port(realdev_odp_port);
6676         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
6677         const struct vlan_splinter *vsp;
6678
6679         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
6680                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
6681                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
6682             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
6683                 && vsp->vid == vid) {
6684                 return ofp_port_to_odp_port(vsp->vlandev_ofp_port);
6685             }
6686         }
6687     }
6688     return realdev_odp_port;
6689 }
6690
6691 static struct vlan_splinter *
6692 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
6693 {
6694     struct vlan_splinter *vsp;
6695
6696     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
6697                              &ofproto->vlandev_map) {
6698         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
6699             return vsp;
6700         }
6701     }
6702
6703     return NULL;
6704 }
6705
6706 /* Returns the OpenFlow port number of the "real" device underlying the Linux
6707  * VLAN device with OpenFlow port number 'vlandev_ofp_port' and stores the
6708  * VLAN VID of the Linux VLAN device in '*vid'.  For example, given
6709  * 'vlandev_ofp_port' of eth0.9, it would return the OpenFlow port number of
6710  * eth0 and store 9 in '*vid'.
6711  *
6712  * Returns 0 and does not modify '*vid' if 'vlandev_ofp_port' is not a Linux
6713  * VLAN device.  Unless VLAN splinters are enabled, this is what this function
6714  * always does.*/
6715 static uint16_t
6716 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6717                        uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
6718 {
6719     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
6720         const struct vlan_splinter *vsp;
6721
6722         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
6723         if (vsp) {
6724             if (vid) {
6725                 *vid = vsp->vid;
6726             }
6727             return vsp->realdev_ofp_port;
6728         }
6729     }
6730     return 0;
6731 }
6732
6733 /* Given 'flow', a flow representing a packet received on 'ofproto', checks
6734  * whether 'flow->in_port' represents a Linux VLAN device.  If so, changes
6735  * 'flow->in_port' to the "real" device backing the VLAN device, sets
6736  * 'flow->vlan_tci' to the VLAN VID, and returns true.  Otherwise (which is
6737  * always the case unless VLAN splinters are enabled), returns false without
6738  * making any changes. */
6739 static bool
6740 vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow *flow)
6741 {
6742     uint16_t realdev;
6743     int vid;
6744
6745     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
6746     if (!realdev) {
6747         return false;
6748     }
6749
6750     /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device with
6751      * the VLAN device's VLAN ID. */
6752     flow->in_port = realdev;
6753     flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
6754     return true;
6755 }
6756
6757 static void
6758 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
6759 {
6760     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6761     struct vlan_splinter *vsp;
6762
6763     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
6764     if (vsp) {
6765         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
6766         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
6767         free(vsp);
6768
6769         port->realdev_ofp_port = 0;
6770     } else {
6771         VLOG_ERR("missing vlan device record");
6772     }
6773 }
6774
6775 static void
6776 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6777 {
6778     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6779
6780     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
6781         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
6782             == realdev_ofp_port)) {
6783         struct vlan_splinter *vsp;
6784
6785         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
6786         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
6787                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
6788         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
6789                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
6790         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6791         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
6792         vsp->vid = vid;
6793
6794         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6795     } else {
6796         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
6797     }
6798 }
6799 \f
6800 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
6801     enumerate_types,
6802     enumerate_names,
6803     del,
6804     alloc,
6805     construct,
6806     destruct,
6807     dealloc,
6808     run,
6809     run_fast,
6810     wait,
6811     flush,
6812     get_features,
6813     get_tables,
6814     port_alloc,
6815     port_construct,
6816     port_destruct,
6817     port_dealloc,
6818     port_modified,
6819     port_reconfigured,
6820     port_query_by_name,
6821     port_add,
6822     port_del,
6823     port_get_stats,
6824     port_dump_start,
6825     port_dump_next,
6826     port_dump_done,
6827     port_poll,
6828     port_poll_wait,
6829     port_is_lacp_current,
6830     NULL,                       /* rule_choose_table */
6831     rule_alloc,
6832     rule_construct,
6833     rule_destruct,
6834     rule_dealloc,
6835     rule_get_stats,
6836     rule_execute,
6837     rule_modify_actions,
6838     set_frag_handling,
6839     packet_out,
6840     set_netflow,
6841     get_netflow_ids,
6842     set_sflow,
6843     set_cfm,
6844     get_cfm_fault,
6845     get_cfm_remote_mpids,
6846     get_cfm_health,
6847     set_stp,
6848     get_stp_status,
6849     set_stp_port,
6850     get_stp_port_status,
6851     set_queues,
6852     bundle_set,
6853     bundle_remove,
6854     mirror_set,
6855     mirror_get_stats,
6856     set_flood_vlans,
6857     is_mirror_output_bundle,
6858     forward_bpdu_changed,
6859     set_mac_idle_time,
6860     set_realdev,
6861 };