ae3c12ebad2f1ed60f0229bd9bdb630a26bac8f8
[sliver-openvswitch.git] / ofproto / ofproto-dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012 Nicira Networks.
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 "multipath.h"
38 #include "netdev.h"
39 #include "netlink.h"
40 #include "nx-match.h"
41 #include "odp-util.h"
42 #include "ofp-util.h"
43 #include "ofpbuf.h"
44 #include "ofp-print.h"
45 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
46 #include "poll-loop.h"
47 #include "timer.h"
48 #include "unaligned.h"
49 #include "unixctl.h"
50 #include "vlan-bitmap.h"
51 #include "vlog.h"
52
53 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
54
55 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_ctlr_action);
56 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
57 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_no_packet_in);
58 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_xlate);
59 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
60 COVERAGE_DEFINE(facet_invalidated);
61 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
62 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
63
64 /* Maximum depth of flow table recursion (due to resubmit actions) in a
65  * flow translation. */
66 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 32
67
68 /* Number of implemented OpenFlow tables. */
69 enum { N_TABLES = 255 };
70 BUILD_ASSERT_DECL(N_TABLES >= 1 && N_TABLES <= 255);
71
72 struct ofport_dpif;
73 struct ofproto_dpif;
74
75 struct rule_dpif {
76     struct rule up;
77
78     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
79
80     /* These statistics:
81      *
82      *   - Do include packets and bytes from facets that have been deleted or
83      *     whose own statistics have been folded into the rule.
84      *
85      *   - Do include packets and bytes sent "by hand" that were accounted to
86      *     the rule without any facet being involved (this is a rare corner
87      *     case in rule_execute()).
88      *
89      *   - Do not include packet or bytes that can be obtained from any facet's
90      *     packet_count or byte_count member or that can be obtained from the
91      *     datapath by, e.g., dpif_flow_get() for any subfacet.
92      */
93     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
94     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
95
96     tag_type tag;                /* Caches rule_calculate_tag() result. */
97
98     struct list facets;          /* List of "struct facet"s. */
99 };
100
101 static struct rule_dpif *rule_dpif_cast(const struct rule *rule)
102 {
103     return rule ? CONTAINER_OF(rule, struct rule_dpif, up) : NULL;
104 }
105
106 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
107                                           const struct flow *, uint8_t table);
108
109 static void flow_push_stats(const struct rule_dpif *, const struct flow *,
110                             uint64_t packets, uint64_t bytes,
111                             long long int used);
112
113 static uint32_t rule_calculate_tag(const struct flow *,
114                                    const struct flow_wildcards *,
115                                    uint32_t basis);
116 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
117
118 #define MAX_MIRRORS 32
119 typedef uint32_t mirror_mask_t;
120 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
121 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
122 struct ofmirror {
123     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
124     size_t idx;                 /* In ofproto's "mirrors" array. */
125     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
126     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
127
128     /* Selection criteria. */
129     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
130     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
131     unsigned long *vlans;       /* Bitmap of chosen VLANs, NULL selects all. */
132
133     /* Output (exactly one of out == NULL and out_vlan == -1 is true). */
134     struct ofbundle *out;       /* Output port or NULL. */
135     int out_vlan;               /* Output VLAN or -1. */
136     mirror_mask_t dup_mirrors;  /* Bitmap of mirrors with the same output. */
137
138     /* Counters. */
139     int64_t packet_count;       /* Number of packets sent. */
140     int64_t byte_count;         /* Number of bytes sent. */
141 };
142
143 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
144 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
145                                 mirror_mask_t mirrors,
146                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
147
148 struct ofbundle {
149     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
150     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "bundles" hmap. */
151     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
152     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
153
154     /* Configuration. */
155     struct list ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
156     enum port_vlan_mode vlan_mode; /* VLAN mode */
157     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
158     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1.
159                                  * NULL if all VLANs are trunked. */
160     struct lacp *lacp;          /* LACP if LACP is enabled, otherwise NULL. */
161     struct bond *bond;          /* Nonnull iff more than one port. */
162     bool use_priority_tags;     /* Use 802.1p tag for frames in VLAN 0? */
163
164     /* Status. */
165     bool floodable;             /* True if no port has OFPPC_NO_FLOOD set. */
166
167     /* Port mirroring info. */
168     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
169     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
170     mirror_mask_t mirror_out;   /* Mirrors that output to this bundle. */
171 };
172
173 static void bundle_remove(struct ofport *);
174 static void bundle_update(struct ofbundle *);
175 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
176 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
177 static void bundle_run(struct ofbundle *);
178 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
179 static struct ofbundle *lookup_input_bundle(struct ofproto_dpif *,
180                                             uint16_t in_port, bool warn);
181
182 /* A controller may use OFPP_NONE as the ingress port to indicate that
183  * it did not arrive on a "real" port.  'ofpp_none_bundle' exists for
184  * when an input bundle is needed for validation (e.g., mirroring or
185  * OFPP_NORMAL processing).  It is not connected to an 'ofproto' or have
186  * any 'port' structs, so care must be taken when dealing with it. */
187 static struct ofbundle ofpp_none_bundle = {
188     .name      = "OFPP_NONE",
189     .vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK
190 };
191
192 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
193 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
194
195 static bool ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *, uint16_t vlan);
196
197 struct action_xlate_ctx {
198 /* action_xlate_ctx_init() initializes these members. */
199
200     /* The ofproto. */
201     struct ofproto_dpif *ofproto;
202
203     /* Flow to which the OpenFlow actions apply.  xlate_actions() will modify
204      * this flow when actions change header fields. */
205     struct flow flow;
206
207     /* The packet corresponding to 'flow', or a null pointer if we are
208      * revalidating without a packet to refer to. */
209     const struct ofpbuf *packet;
210
211     /* Should OFPP_NORMAL MAC learning and NXAST_LEARN actions execute?  We
212      * want to execute them if we are actually processing a packet, or if we
213      * are accounting for packets that the datapath has processed, but not if
214      * we are just revalidating. */
215     bool may_learn;
216
217     /* Cookie of the currently matching rule, or 0. */
218     ovs_be64 cookie;
219
220     /* If nonnull, called just before executing a resubmit action.
221      *
222      * This is normally null so the client has to set it manually after
223      * calling action_xlate_ctx_init(). */
224     void (*resubmit_hook)(struct action_xlate_ctx *, struct rule_dpif *);
225
226 /* xlate_actions() initializes and uses these members.  The client might want
227  * to look at them after it returns. */
228
229     struct ofpbuf *odp_actions; /* Datapath actions. */
230     tag_type tags;              /* Tags associated with actions. */
231     bool may_set_up_flow;       /* True ordinarily; false if the actions must
232                                  * be reassessed for every packet. */
233     bool has_learn;             /* Actions include NXAST_LEARN? */
234     bool has_normal;            /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
235     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
236     mirror_mask_t mirrors;      /* Bitmap of associated mirrors. */
237
238 /* xlate_actions() initializes and uses these members, but the client has no
239  * reason to look at them. */
240
241     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
242     struct flow base_flow;      /* Flow at the last commit. */
243     uint32_t orig_skb_priority; /* Priority when packet arrived. */
244     uint8_t table_id;           /* OpenFlow table ID where flow was found. */
245     uint32_t sflow_n_outputs;   /* Number of output ports. */
246     uint16_t sflow_odp_port;    /* Output port for composing sFlow action. */
247     uint16_t user_cookie_offset;/* Used for user_action_cookie fixup. */
248     bool exit;                  /* No further actions should be processed. */
249 };
250
251 static void action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *,
252                                   struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
253                                   ovs_be16 initial_tci, ovs_be64 cookie,
254                                   const struct ofpbuf *);
255 static struct ofpbuf *xlate_actions(struct action_xlate_ctx *,
256                                     const union ofp_action *in, size_t n_in);
257
258 /* An exact-match instantiation of an OpenFlow flow.
259  *
260  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
261  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.  Each
262  * subfacet tracks the datapath's idea of the exact-match flow equivalent to
263  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and Open
264  * vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there is exactly
265  * one subfacet per facet.  If the dpif implementation supports more-specific
266  * flow matching than userspace, however, a facet can have more than one
267  * subfacet, each of which corresponds to some distinction in flow that
268  * userspace simply doesn't understand.
269  *
270  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at least
271  * one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
272 struct facet {
273     /* Owners. */
274     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
275     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
276     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
277
278     /* Owned data. */
279     struct list subfacets;
280     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
281
282     /* Key. */
283     struct flow flow;
284
285     /* These statistics:
286      *
287      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
288      *     dpif_execute().
289      *
290      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
291      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
292      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
293      *
294      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
295      *     datapath for any existing subfacet.
296      */
297     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
298     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
299
300     /* Resubmit statistics. */
301     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
302     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
303     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
304
305     /* Accounting. */
306     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
307     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
308
309     /* Properties of datapath actions.
310      *
311      * Every subfacet has its own actions because actions can differ slightly
312      * between splintered and non-splintered subfacets due to the VLAN tag
313      * being initially different (present vs. absent).  All of them have these
314      * properties in common so we just store one copy of them here. */
315     bool may_install;            /* Reassess actions for every packet? */
316     bool has_learn;              /* Actions include NXAST_LEARN? */
317     bool has_normal;             /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
318     tag_type tags;               /* Tags that would require revalidation. */
319     mirror_mask_t mirrors;       /* Bitmap of dependent mirrors. */
320 };
321
322 static struct facet *facet_create(struct rule_dpif *, const struct flow *);
323 static void facet_remove(struct ofproto_dpif *, struct facet *);
324 static void facet_free(struct facet *);
325
326 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *, const struct flow *);
327 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
328                                         const struct flow *);
329 static bool facet_revalidate(struct ofproto_dpif *, struct facet *);
330
331 static void facet_flush_stats(struct ofproto_dpif *, struct facet *);
332
333 static void facet_update_time(struct ofproto_dpif *, struct facet *,
334                               long long int used);
335 static void facet_reset_counters(struct facet *);
336 static void facet_push_stats(struct facet *);
337 static void facet_account(struct ofproto_dpif *, struct facet *);
338
339 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
340
341 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
342  *
343  * See also the large comment on struct facet. */
344 struct subfacet {
345     /* Owners. */
346     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
347     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
348     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
349
350     /* Key.
351      *
352      * To save memory in the common case, 'key' is NULL if 'key_fitness' is
353      * ODP_FIT_PERFECT, that is, odp_flow_key_from_flow() can accurately
354      * regenerate the ODP flow key from ->facet->flow. */
355     enum odp_key_fitness key_fitness;
356     struct nlattr *key;
357     int key_len;
358
359     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
360
361     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
362     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
363
364     /* Datapath actions.
365      *
366      * These should be essentially identical for every subfacet in a facet, but
367      * may differ in trivial ways due to VLAN splinters. */
368     size_t actions_len;         /* Number of bytes in actions[]. */
369     struct nlattr *actions;     /* Datapath actions. */
370
371     bool installed;             /* Installed in datapath? */
372
373     /* This value is normally the same as ->facet->flow.vlan_tci.  Only VLAN
374      * splinters can cause it to differ.  This value should be removed when
375      * the VLAN splinters feature is no longer needed.  */
376     ovs_be16 initial_tci;       /* Initial VLAN TCI value. */
377 };
378
379 static struct subfacet *subfacet_create(struct ofproto_dpif *, struct facet *,
380                                         enum odp_key_fitness,
381                                         const struct nlattr *key,
382                                         size_t key_len, ovs_be16 initial_tci);
383 static struct subfacet *subfacet_find(struct ofproto_dpif *,
384                                       const struct nlattr *key, size_t key_len);
385 static void subfacet_destroy(struct ofproto_dpif *, struct subfacet *);
386 static void subfacet_destroy__(struct ofproto_dpif *, struct subfacet *);
387 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
388                                     struct dpif_flow_stats *);
389 static void subfacet_update_time(struct ofproto_dpif *, struct subfacet *,
390                                  long long int used);
391 static void subfacet_update_stats(struct ofproto_dpif *, struct subfacet *,
392                                   const struct dpif_flow_stats *);
393 static void subfacet_make_actions(struct ofproto_dpif *, struct subfacet *,
394                                   const struct ofpbuf *packet);
395 static int subfacet_install(struct ofproto_dpif *, struct subfacet *,
396                             const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
397                             struct dpif_flow_stats *);
398 static void subfacet_uninstall(struct ofproto_dpif *, struct subfacet *);
399
400 struct ofport_dpif {
401     struct ofport up;
402
403     uint32_t odp_port;
404     struct ofbundle *bundle;    /* Bundle that contains this port, if any. */
405     struct list bundle_node;    /* In struct ofbundle's "ports" list. */
406     struct cfm *cfm;            /* Connectivity Fault Management, if any. */
407     tag_type tag;               /* Tag associated with this port. */
408     uint32_t bond_stable_id;    /* stable_id to use as bond slave, or 0. */
409     bool may_enable;            /* May be enabled in bonds. */
410
411     /* Spanning tree. */
412     struct stp_port *stp_port;  /* Spanning Tree Protocol, if any. */
413     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_DISABLED if STP not in use. */
414     long long int stp_state_entered;
415
416     struct hmap priorities;     /* Map of attached 'priority_to_dscp's. */
417
418     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
419      *
420      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
421      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
422      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
423      * widespread use, we will delete these interfaces. */
424     uint16_t realdev_ofp_port;
425     int vlandev_vid;
426 };
427
428 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
429  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
430  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
431 struct priority_to_dscp {
432     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
433     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
434
435     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
436 };
437
438 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
439  *
440  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
441  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
442  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
443  * widespread use, we will delete these interfaces. */
444 struct vlan_splinter {
445     struct hmap_node realdev_vid_node;
446     struct hmap_node vlandev_node;
447     uint16_t realdev_ofp_port;
448     uint16_t vlandev_ofp_port;
449     int vid;
450 };
451
452 static uint32_t vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *,
453                                        uint32_t realdev, ovs_be16 vlan_tci);
454 static uint16_t vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *,
455                                        uint16_t vlandev, int *vid);
456 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
457 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
458
459 static struct ofport_dpif *
460 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
461 {
462     assert(ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
463     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
464 }
465
466 static void port_run(struct ofport_dpif *);
467 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
468 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
469 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
470
471 struct dpif_completion {
472     struct list list_node;
473     struct ofoperation *op;
474 };
475
476 /* Extra information about a classifier table.
477  * Currently used just for optimized flow revalidation. */
478 struct table_dpif {
479     /* If either of these is nonnull, then this table has a form that allows
480      * flows to be tagged to avoid revalidating most flows for the most common
481      * kinds of flow table changes. */
482     struct cls_table *catchall_table; /* Table that wildcards all fields. */
483     struct cls_table *other_table;    /* Table with any other wildcard set. */
484     uint32_t basis;                   /* Keeps each table's tags separate. */
485 };
486
487 struct ofproto_dpif {
488     struct hmap_node all_ofproto_dpifs_node; /* In 'all_ofproto_dpifs'. */
489     struct ofproto up;
490     struct dpif *dpif;
491     int max_ports;
492
493     /* Statistics. */
494     uint64_t n_matches;
495
496     /* Bridging. */
497     struct netflow *netflow;
498     struct dpif_sflow *sflow;
499     struct hmap bundles;        /* Contains "struct ofbundle"s. */
500     struct mac_learning *ml;
501     struct ofmirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
502     bool has_bonded_bundles;
503
504     /* Expiration. */
505     struct timer next_expiration;
506
507     /* Facets. */
508     struct hmap facets;
509     struct hmap subfacets;
510
511     /* Revalidation. */
512     struct table_dpif tables[N_TABLES];
513     bool need_revalidate;
514     struct tag_set revalidate_set;
515
516     /* Support for debugging async flow mods. */
517     struct list completions;
518
519     bool has_bundle_action; /* True when the first bundle action appears. */
520     struct netdev_stats stats; /* To account packets generated and consumed in
521                                 * userspace. */
522
523     /* Spanning tree. */
524     struct stp *stp;
525     long long int stp_last_tick;
526
527     /* VLAN splinters. */
528     struct hmap realdev_vid_map; /* (realdev,vid) -> vlandev. */
529     struct hmap vlandev_map;     /* vlandev -> (realdev,vid). */
530 };
531
532 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
533  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
534 static bool clogged;
535
536 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
537 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
538
539 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
540
541 static struct ofproto_dpif *
542 ofproto_dpif_cast(const struct ofproto *ofproto)
543 {
544     assert(ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
545     return CONTAINER_OF(ofproto, struct ofproto_dpif, up);
546 }
547
548 static struct ofport_dpif *get_ofp_port(struct ofproto_dpif *,
549                                         uint16_t ofp_port);
550 static struct ofport_dpif *get_odp_port(struct ofproto_dpif *,
551                                         uint32_t odp_port);
552
553 /* Packet processing. */
554 static void update_learning_table(struct ofproto_dpif *,
555                                   const struct flow *, int vlan,
556                                   struct ofbundle *);
557 /* Upcalls. */
558 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
559 static int handle_upcalls(struct ofproto_dpif *, unsigned int max_batch);
560
561 /* Flow expiration. */
562 static int expire(struct ofproto_dpif *);
563
564 /* NetFlow. */
565 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
566
567 /* Utilities. */
568 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
569 static size_t
570 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *, struct ofpbuf *odp_actions,
571                      const struct flow *, uint32_t odp_port);
572 static void add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
573                                const struct flow *flow);
574 /* Global variables. */
575 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
576 \f
577 /* Factory functions. */
578
579 static void
580 enumerate_types(struct sset *types)
581 {
582     dp_enumerate_types(types);
583 }
584
585 static int
586 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
587 {
588     return dp_enumerate_names(type, names);
589 }
590
591 static int
592 del(const char *type, const char *name)
593 {
594     struct dpif *dpif;
595     int error;
596
597     error = dpif_open(name, type, &dpif);
598     if (!error) {
599         error = dpif_delete(dpif);
600         dpif_close(dpif);
601     }
602     return error;
603 }
604 \f
605 /* Basic life-cycle. */
606
607 static struct ofproto *
608 alloc(void)
609 {
610     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
611     return &ofproto->up;
612 }
613
614 static void
615 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
616 {
617     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
618     free(ofproto);
619 }
620
621 static int
622 construct(struct ofproto *ofproto_, int *n_tablesp)
623 {
624     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
625     const char *name = ofproto->up.name;
626     int error;
627     int i;
628
629     error = dpif_create_and_open(name, ofproto->up.type, &ofproto->dpif);
630     if (error) {
631         VLOG_ERR("failed to open datapath %s: %s", name, strerror(error));
632         return error;
633     }
634
635     ofproto->max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->dpif);
636     ofproto->n_matches = 0;
637
638     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
639     dpif_recv_purge(ofproto->dpif);
640
641     error = dpif_recv_set_mask(ofproto->dpif,
642                                ((1u << DPIF_UC_MISS) |
643                                 (1u << DPIF_UC_ACTION)));
644     if (error) {
645         VLOG_ERR("failed to listen on datapath %s: %s", name, strerror(error));
646         dpif_close(ofproto->dpif);
647         return error;
648     }
649
650     ofproto->netflow = NULL;
651     ofproto->sflow = NULL;
652     ofproto->stp = NULL;
653     hmap_init(&ofproto->bundles);
654     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
655     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
656         ofproto->mirrors[i] = NULL;
657     }
658     ofproto->has_bonded_bundles = false;
659
660     timer_set_duration(&ofproto->next_expiration, 1000);
661
662     hmap_init(&ofproto->facets);
663     hmap_init(&ofproto->subfacets);
664
665     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
666         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
667
668         table->catchall_table = NULL;
669         table->other_table = NULL;
670         table->basis = random_uint32();
671     }
672     ofproto->need_revalidate = false;
673     tag_set_init(&ofproto->revalidate_set);
674
675     list_init(&ofproto->completions);
676
677     ofproto_dpif_unixctl_init();
678
679     ofproto->has_bundle_action = false;
680
681     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
682     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
683
684     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
685                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
686
687     *n_tablesp = N_TABLES;
688     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
689     return 0;
690 }
691
692 static void
693 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
694 {
695     struct dpif_completion *c, *next;
696
697     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
698         ofoperation_complete(c->op, 0);
699         list_remove(&c->list_node);
700         free(c);
701     }
702 }
703
704 static void
705 destruct(struct ofproto *ofproto_)
706 {
707     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
708     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
709     struct classifier *table;
710     int i;
711
712     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
713     complete_operations(ofproto);
714
715     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
716         struct cls_cursor cursor;
717
718         cls_cursor_init(&cursor, table, NULL);
719         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
720             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
721         }
722     }
723
724     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
725         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
726     }
727
728     netflow_destroy(ofproto->netflow);
729     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
730     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
731     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
732
733     hmap_destroy(&ofproto->facets);
734     hmap_destroy(&ofproto->subfacets);
735
736     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
737     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
738
739     dpif_close(ofproto->dpif);
740 }
741
742 static int
743 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
744 {
745     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
746     unsigned int work;
747
748     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
749      * or until we do a fixed total amount of work.
750      *
751      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
752      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
753      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
754      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
755      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
756      * presumably for real traffic as well. */
757     work = 0;
758     while (work < FLOW_MISS_MAX_BATCH) {
759         int retval = handle_upcalls(ofproto, FLOW_MISS_MAX_BATCH - work);
760         if (retval <= 0) {
761             return -retval;
762         }
763         work += retval;
764     }
765     return 0;
766 }
767
768 static int
769 run(struct ofproto *ofproto_)
770 {
771     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
772     struct ofport_dpif *ofport;
773     struct ofbundle *bundle;
774     int error;
775
776     if (!clogged) {
777         complete_operations(ofproto);
778     }
779     dpif_run(ofproto->dpif);
780
781     error = run_fast(ofproto_);
782     if (error) {
783         return error;
784     }
785
786     if (timer_expired(&ofproto->next_expiration)) {
787         int delay = expire(ofproto);
788         timer_set_duration(&ofproto->next_expiration, delay);
789     }
790
791     if (ofproto->netflow) {
792         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
793             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
794         }
795     }
796     if (ofproto->sflow) {
797         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
798     }
799
800     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
801         port_run(ofport);
802     }
803     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
804         bundle_run(bundle);
805     }
806
807     stp_run(ofproto);
808     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
809
810     /* Now revalidate if there's anything to do. */
811     if (ofproto->need_revalidate
812         || !tag_set_is_empty(&ofproto->revalidate_set)) {
813         struct tag_set revalidate_set = ofproto->revalidate_set;
814         bool revalidate_all = ofproto->need_revalidate;
815         struct facet *facet, *next;
816
817         /* Clear the revalidation flags. */
818         tag_set_init(&ofproto->revalidate_set);
819         ofproto->need_revalidate = false;
820
821         HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next, hmap_node, &ofproto->facets) {
822             if (revalidate_all
823                 || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->tags)) {
824                 facet_revalidate(ofproto, facet);
825             }
826         }
827     }
828
829     return 0;
830 }
831
832 static void
833 wait(struct ofproto *ofproto_)
834 {
835     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
836     struct ofport_dpif *ofport;
837     struct ofbundle *bundle;
838
839     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
840         poll_immediate_wake();
841     }
842
843     dpif_wait(ofproto->dpif);
844     dpif_recv_wait(ofproto->dpif);
845     if (ofproto->sflow) {
846         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
847     }
848     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->revalidate_set)) {
849         poll_immediate_wake();
850     }
851     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
852         port_wait(ofport);
853     }
854     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
855         bundle_wait(bundle);
856     }
857     if (ofproto->netflow) {
858         netflow_wait(ofproto->netflow);
859     }
860     mac_learning_wait(ofproto->ml);
861     stp_wait(ofproto);
862     if (ofproto->need_revalidate) {
863         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
864         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
865         poll_immediate_wake();
866     } else {
867         timer_wait(&ofproto->next_expiration);
868     }
869 }
870
871 static void
872 flush(struct ofproto *ofproto_)
873 {
874     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
875     struct facet *facet, *next_facet;
876
877     HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
878         /* Mark the facet as not installed so that facet_remove() doesn't
879          * bother trying to uninstall it.  There is no point in uninstalling it
880          * individually since we are about to blow away all the facets with
881          * dpif_flow_flush(). */
882         struct subfacet *subfacet;
883
884         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
885             subfacet->installed = false;
886             subfacet->dp_packet_count = 0;
887             subfacet->dp_byte_count = 0;
888         }
889         facet_remove(ofproto, facet);
890     }
891     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
892 }
893
894 static void
895 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
896              bool *arp_match_ip, uint32_t *actions)
897 {
898     *arp_match_ip = true;
899     *actions = ((1u << OFPAT_OUTPUT) |
900                 (1u << OFPAT_SET_VLAN_VID) |
901                 (1u << OFPAT_SET_VLAN_PCP) |
902                 (1u << OFPAT_STRIP_VLAN) |
903                 (1u << OFPAT_SET_DL_SRC) |
904                 (1u << OFPAT_SET_DL_DST) |
905                 (1u << OFPAT_SET_NW_SRC) |
906                 (1u << OFPAT_SET_NW_DST) |
907                 (1u << OFPAT_SET_NW_TOS) |
908                 (1u << OFPAT_SET_TP_SRC) |
909                 (1u << OFPAT_SET_TP_DST) |
910                 (1u << OFPAT_ENQUEUE));
911 }
912
913 static void
914 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp_table_stats *ots)
915 {
916     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
917     struct dpif_dp_stats s;
918
919     strcpy(ots->name, "classifier");
920
921     dpif_get_dp_stats(ofproto->dpif, &s);
922     put_32aligned_be64(&ots->lookup_count, htonll(s.n_hit + s.n_missed));
923     put_32aligned_be64(&ots->matched_count,
924                        htonll(s.n_hit + ofproto->n_matches));
925 }
926
927 static struct ofport *
928 port_alloc(void)
929 {
930     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
931     return &port->up;
932 }
933
934 static void
935 port_dealloc(struct ofport *port_)
936 {
937     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
938     free(port);
939 }
940
941 static int
942 port_construct(struct ofport *port_)
943 {
944     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
945     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
946
947     ofproto->need_revalidate = true;
948     port->odp_port = ofp_port_to_odp_port(port->up.ofp_port);
949     port->bundle = NULL;
950     port->cfm = NULL;
951     port->tag = tag_create_random();
952     port->may_enable = true;
953     port->stp_port = NULL;
954     port->stp_state = STP_DISABLED;
955     hmap_init(&port->priorities);
956     port->realdev_ofp_port = 0;
957     port->vlandev_vid = 0;
958
959     if (ofproto->sflow) {
960         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_);
961     }
962
963     return 0;
964 }
965
966 static void
967 port_destruct(struct ofport *port_)
968 {
969     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
970     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
971
972     ofproto->need_revalidate = true;
973     bundle_remove(port_);
974     set_cfm(port_, NULL);
975     if (ofproto->sflow) {
976         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
977     }
978
979     ofport_clear_priorities(port);
980     hmap_destroy(&port->priorities);
981 }
982
983 static void
984 port_modified(struct ofport *port_)
985 {
986     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
987
988     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
989         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
990     }
991 }
992
993 static void
994 port_reconfigured(struct ofport *port_, ovs_be32 old_config)
995 {
996     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
997     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
998     ovs_be32 changed = old_config ^ port->up.opp.config;
999
1000     if (changed & htonl(OFPPC_NO_RECV | OFPPC_NO_RECV_STP |
1001                         OFPPC_NO_FWD | OFPPC_NO_FLOOD)) {
1002         ofproto->need_revalidate = true;
1003
1004         if (changed & htonl(OFPPC_NO_FLOOD) && port->bundle) {
1005             bundle_update(port->bundle);
1006         }
1007     }
1008 }
1009
1010 static int
1011 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1012           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1013 {
1014     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1015     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1016
1017     if (sflow_options) {
1018         if (!ds) {
1019             struct ofport_dpif *ofport;
1020
1021             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create(ofproto->dpif);
1022             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1023                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up);
1024             }
1025             ofproto->need_revalidate = true;
1026         }
1027         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1028     } else {
1029         if (ds) {
1030             dpif_sflow_destroy(ds);
1031             ofproto->need_revalidate = true;
1032             ofproto->sflow = NULL;
1033         }
1034     }
1035     return 0;
1036 }
1037
1038 static int
1039 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
1040 {
1041     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1042     int error;
1043
1044     if (!s) {
1045         error = 0;
1046     } else {
1047         if (!ofport->cfm) {
1048             struct ofproto_dpif *ofproto;
1049
1050             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1051             ofproto->need_revalidate = true;
1052             ofport->cfm = cfm_create(netdev_get_name(ofport->up.netdev));
1053         }
1054
1055         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
1056             return 0;
1057         }
1058
1059         error = EINVAL;
1060     }
1061     cfm_destroy(ofport->cfm);
1062     ofport->cfm = NULL;
1063     return error;
1064 }
1065
1066 static int
1067 get_cfm_fault(const struct ofport *ofport_)
1068 {
1069     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1070
1071     return ofport->cfm ? cfm_get_fault(ofport->cfm) : -1;
1072 }
1073
1074 static int
1075 get_cfm_remote_mpids(const struct ofport *ofport_, const uint64_t **rmps,
1076                      size_t *n_rmps)
1077 {
1078     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1079
1080     if (ofport->cfm) {
1081         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, rmps, n_rmps);
1082         return 0;
1083     } else {
1084         return -1;
1085     }
1086 }
1087 \f
1088 /* Spanning Tree. */
1089
1090 static void
1091 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
1092 {
1093     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
1094     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
1095     struct ofport_dpif *ofport;
1096
1097     ofport = stp_port_get_aux(sp);
1098     if (!ofport) {
1099         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
1100                      ofproto->up.name, port_num);
1101     } else {
1102         struct eth_header *eth = pkt->l2;
1103
1104         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
1105         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
1106             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
1107                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
1108         } else {
1109             send_packet(ofport, pkt);
1110         }
1111     }
1112     ofpbuf_delete(pkt);
1113 }
1114
1115 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
1116 static int
1117 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
1118 {
1119     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1120
1121     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
1122     if (!s != !ofproto->stp) {
1123         ofproto->need_revalidate = true;
1124     }
1125
1126     if (s) {
1127         if (!ofproto->stp) {
1128             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
1129                                       send_bpdu_cb, ofproto);
1130             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
1131         }
1132
1133         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
1134         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
1135         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
1136         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
1137         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
1138     }  else {
1139         stp_destroy(ofproto->stp);
1140         ofproto->stp = NULL;
1141     }
1142
1143     return 0;
1144 }
1145
1146 static int
1147 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
1148 {
1149     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1150
1151     if (ofproto->stp) {
1152         s->enabled = true;
1153         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
1154         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
1155         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
1156     } else {
1157         s->enabled = false;
1158     }
1159
1160     return 0;
1161 }
1162
1163 static void
1164 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
1165 {
1166     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1167     enum stp_state state;
1168
1169     /* Figure out new state. */
1170     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
1171                              : STP_DISABLED;
1172
1173     /* Update state. */
1174     if (ofport->stp_state != state) {
1175         ovs_be32 of_state;
1176         bool fwd_change;
1177
1178         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
1179                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
1180                     stp_state_name(ofport->stp_state),
1181                     stp_state_name(state));
1182         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
1183                 != stp_learn_in_state(state)) {
1184             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
1185             mac_learning_flush(ofproto->ml);
1186         }
1187         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
1188                         != stp_forward_in_state(state);
1189
1190         ofproto->need_revalidate = true;
1191         ofport->stp_state = state;
1192         ofport->stp_state_entered = time_msec();
1193
1194         if (fwd_change && ofport->bundle) {
1195             bundle_update(ofport->bundle);
1196         }
1197
1198         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
1199         of_state = (ofport->up.opp.state & htonl(~OFPPS_STP_MASK))
1200                          | htonl(state == STP_LISTENING ? OFPPS_STP_LISTEN
1201                                : state == STP_LEARNING ? OFPPS_STP_LEARN
1202                                : state == STP_FORWARDING ? OFPPS_STP_FORWARD
1203                                : state == STP_BLOCKING ?  OFPPS_STP_BLOCK
1204                                : 0);
1205         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
1206     }
1207 }
1208
1209 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
1210  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
1211  * there are no duplicates. */
1212 static int
1213 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
1214              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
1215 {
1216     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1217     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1218     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1219
1220     if (!s || !s->enable) {
1221         if (sp) {
1222             ofport->stp_port = NULL;
1223             stp_port_disable(sp);
1224             update_stp_port_state(ofport);
1225         }
1226         return 0;
1227     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
1228             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
1229         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
1230          * already in use by another port. */
1231         stp_port_disable(sp);
1232     }
1233
1234     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
1235     stp_port_enable(sp);
1236
1237     stp_port_set_aux(sp, ofport);
1238     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
1239     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
1240
1241     update_stp_port_state(ofport);
1242
1243     return 0;
1244 }
1245
1246 static int
1247 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
1248                     struct ofproto_port_stp_status *s)
1249 {
1250     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1251     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1252     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1253
1254     if (!ofproto->stp || !sp) {
1255         s->enabled = false;
1256         return 0;
1257     }
1258
1259     s->enabled = true;
1260     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
1261     s->state = stp_port_get_state(sp);
1262     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
1263     s->role = stp_port_get_role(sp);
1264     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
1265
1266     return 0;
1267 }
1268
1269 static void
1270 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
1271 {
1272     if (ofproto->stp) {
1273         long long int now = time_msec();
1274         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
1275         struct stp_port *sp;
1276
1277         if (elapsed > 0) {
1278             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
1279             ofproto->stp_last_tick = now;
1280         }
1281         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
1282             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
1283
1284             if (ofport) {
1285                 update_stp_port_state(ofport);
1286             }
1287         }
1288     }
1289 }
1290
1291 static void
1292 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
1293 {
1294     if (ofproto->stp) {
1295         poll_timer_wait(1000);
1296     }
1297 }
1298
1299 /* Returns true if STP should process 'flow'. */
1300 static bool
1301 stp_should_process_flow(const struct flow *flow)
1302 {
1303     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
1304 }
1305
1306 static void
1307 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
1308                    const struct ofpbuf *packet)
1309 {
1310     struct ofpbuf payload = *packet;
1311     struct eth_header *eth = payload.data;
1312     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1313
1314     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
1315      * STP enabled. */
1316     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
1317         return;
1318     }
1319
1320     /* Trim off padding on payload. */
1321     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
1322         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
1323     }
1324
1325     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
1326         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
1327     }
1328 }
1329 \f
1330 static struct priority_to_dscp *
1331 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
1332 {
1333     struct priority_to_dscp *pdscp;
1334     uint32_t hash;
1335
1336     hash = hash_int(priority, 0);
1337     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
1338         if (pdscp->priority == priority) {
1339             return pdscp;
1340         }
1341     }
1342     return NULL;
1343 }
1344
1345 static void
1346 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
1347 {
1348     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
1349
1350     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
1351         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
1352         free(pdscp);
1353     }
1354 }
1355
1356 static int
1357 set_queues(struct ofport *ofport_,
1358            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
1359            size_t n_qdscp)
1360 {
1361     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1362     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1363     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
1364     size_t i;
1365
1366     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
1367         struct priority_to_dscp *pdscp;
1368         uint32_t priority;
1369         uint8_t dscp;
1370
1371         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
1372         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->dpif, qdscp_list[i].queue,
1373                                    &priority)) {
1374             continue;
1375         }
1376
1377         pdscp = get_priority(ofport, priority);
1378         if (pdscp) {
1379             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
1380         } else {
1381             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
1382             pdscp->priority = priority;
1383             pdscp->dscp = dscp;
1384             ofproto->need_revalidate = true;
1385         }
1386
1387         if (pdscp->dscp != dscp) {
1388             pdscp->dscp = dscp;
1389             ofproto->need_revalidate = true;
1390         }
1391
1392         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
1393     }
1394
1395     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
1396         ofport_clear_priorities(ofport);
1397         ofproto->need_revalidate = true;
1398     }
1399
1400     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
1401     hmap_destroy(&new);
1402
1403     return 0;
1404 }
1405 \f
1406 /* Bundles. */
1407
1408 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
1409  * ofproto to revalidate every flow.
1410  *
1411  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
1412  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
1413  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
1414  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
1415  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
1416  * with the host from which it migrated. */
1417 static void
1418 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
1419 {
1420     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
1421     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
1422     struct mac_entry *mac, *next_mac;
1423
1424     ofproto->need_revalidate = true;
1425     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
1426         if (mac->port.p == bundle) {
1427             if (all_ofprotos) {
1428                 struct ofproto_dpif *o;
1429
1430                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1431                     if (o != ofproto) {
1432                         struct mac_entry *e;
1433
1434                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
1435                                                 NULL);
1436                         if (e) {
1437                             tag_set_add(&o->revalidate_set, e->tag);
1438                             mac_learning_expire(o->ml, e);
1439                         }
1440                     }
1441                 }
1442             }
1443
1444             mac_learning_expire(ml, mac);
1445         }
1446     }
1447 }
1448
1449 static struct ofbundle *
1450 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
1451 {
1452     struct ofbundle *bundle;
1453
1454     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
1455                              &ofproto->bundles) {
1456         if (bundle->aux == aux) {
1457             return bundle;
1458         }
1459     }
1460     return NULL;
1461 }
1462
1463 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
1464  * ones that are found to 'bundles'. */
1465 static void
1466 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
1467                        void **auxes, size_t n_auxes,
1468                        struct hmapx *bundles)
1469 {
1470     size_t i;
1471
1472     hmapx_init(bundles);
1473     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
1474         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
1475         if (bundle) {
1476             hmapx_add(bundles, bundle);
1477         }
1478     }
1479 }
1480
1481 static void
1482 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
1483 {
1484     struct ofport_dpif *port;
1485
1486     bundle->floodable = true;
1487     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1488         if (port->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FLOOD)) {
1489             bundle->floodable = false;
1490             break;
1491         }
1492     }
1493 }
1494
1495 static void
1496 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
1497 {
1498     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
1499
1500     bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1501
1502     list_remove(&port->bundle_node);
1503     port->bundle = NULL;
1504
1505     if (bundle->lacp) {
1506         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
1507     }
1508     if (bundle->bond) {
1509         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
1510     }
1511
1512     bundle_update(bundle);
1513 }
1514
1515 static bool
1516 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint32_t ofp_port,
1517                 struct lacp_slave_settings *lacp,
1518                 uint32_t bond_stable_id)
1519 {
1520     struct ofport_dpif *port;
1521
1522     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
1523     if (!port) {
1524         return false;
1525     }
1526
1527     if (port->bundle != bundle) {
1528         bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1529         if (port->bundle) {
1530             bundle_del_port(port);
1531         }
1532
1533         port->bundle = bundle;
1534         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
1535         if (port->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FLOOD)) {
1536             bundle->floodable = false;
1537         }
1538     }
1539     if (lacp) {
1540         port->bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1541         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
1542     }
1543
1544     port->bond_stable_id = bond_stable_id;
1545
1546     return true;
1547 }
1548
1549 static void
1550 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
1551 {
1552     struct ofproto_dpif *ofproto;
1553     struct ofport_dpif *port, *next_port;
1554     int i;
1555
1556     if (!bundle) {
1557         return;
1558     }
1559
1560     ofproto = bundle->ofproto;
1561     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1562         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
1563         if (m) {
1564             if (m->out == bundle) {
1565                 mirror_destroy(m);
1566             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
1567                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
1568                 ofproto->need_revalidate = true;
1569             }
1570         }
1571     }
1572
1573     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
1574         bundle_del_port(port);
1575     }
1576
1577     bundle_flush_macs(bundle, true);
1578     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
1579     free(bundle->name);
1580     free(bundle->trunks);
1581     lacp_destroy(bundle->lacp);
1582     bond_destroy(bundle->bond);
1583     free(bundle);
1584 }
1585
1586 static int
1587 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
1588            const struct ofproto_bundle_settings *s)
1589 {
1590     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1591     bool need_flush = false;
1592     struct ofport_dpif *port;
1593     struct ofbundle *bundle;
1594     unsigned long *trunks;
1595     int vlan;
1596     size_t i;
1597     bool ok;
1598
1599     if (!s) {
1600         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
1601         return 0;
1602     }
1603
1604     assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
1605     assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
1606
1607     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
1608     if (!bundle) {
1609         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
1610
1611         bundle->ofproto = ofproto;
1612         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
1613                     hash_pointer(aux, 0));
1614         bundle->aux = aux;
1615         bundle->name = NULL;
1616
1617         list_init(&bundle->ports);
1618         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
1619         bundle->vlan = -1;
1620         bundle->trunks = NULL;
1621         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
1622         bundle->lacp = NULL;
1623         bundle->bond = NULL;
1624
1625         bundle->floodable = true;
1626
1627         bundle->src_mirrors = 0;
1628         bundle->dst_mirrors = 0;
1629         bundle->mirror_out = 0;
1630     }
1631
1632     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
1633         free(bundle->name);
1634         bundle->name = xstrdup(s->name);
1635     }
1636
1637     /* LACP. */
1638     if (s->lacp) {
1639         if (!bundle->lacp) {
1640             ofproto->need_revalidate = true;
1641             bundle->lacp = lacp_create();
1642         }
1643         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
1644     } else {
1645         lacp_destroy(bundle->lacp);
1646         bundle->lacp = NULL;
1647     }
1648
1649     /* Update set of ports. */
1650     ok = true;
1651     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
1652         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
1653                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL,
1654                              s->bond_stable_ids ? s->bond_stable_ids[i] : 0)) {
1655             ok = false;
1656         }
1657     }
1658     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
1659         struct ofport_dpif *next_port;
1660
1661         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
1662             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
1663                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
1664                     goto found;
1665                 }
1666             }
1667
1668             bundle_del_port(port);
1669         found: ;
1670         }
1671     }
1672     assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
1673
1674     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
1675         bundle_destroy(bundle);
1676         return EINVAL;
1677     }
1678
1679     /* Set VLAN tagging mode */
1680     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
1681         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
1682         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
1683         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
1684         need_flush = true;
1685     }
1686
1687     /* Set VLAN tag. */
1688     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
1689             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
1690             : 0);
1691     if (vlan != bundle->vlan) {
1692         bundle->vlan = vlan;
1693         need_flush = true;
1694     }
1695
1696     /* Get trunked VLANs. */
1697     switch (s->vlan_mode) {
1698     case PORT_VLAN_ACCESS:
1699         trunks = NULL;
1700         break;
1701
1702     case PORT_VLAN_TRUNK:
1703         trunks = (unsigned long *) s->trunks;
1704         break;
1705
1706     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
1707     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
1708         if (vlan != 0 && (!s->trunks
1709                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
1710                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
1711             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
1712             if (s->trunks) {
1713                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
1714             } else {
1715                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
1716             }
1717             bitmap_set1(trunks, vlan);
1718             bitmap_set0(trunks, 0);
1719         } else {
1720             trunks = (unsigned long *) s->trunks;
1721         }
1722         break;
1723
1724     default:
1725         NOT_REACHED();
1726     }
1727     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
1728         free(bundle->trunks);
1729         if (trunks == s->trunks) {
1730             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
1731         } else {
1732             bundle->trunks = trunks;
1733             trunks = NULL;
1734         }
1735         need_flush = true;
1736     }
1737     if (trunks != s->trunks) {
1738         free(trunks);
1739     }
1740
1741     /* Bonding. */
1742     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
1743         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
1744         if (bundle->bond) {
1745             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
1746                 ofproto->need_revalidate = true;
1747             }
1748         } else {
1749             bundle->bond = bond_create(s->bond);
1750             ofproto->need_revalidate = true;
1751         }
1752
1753         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1754             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->bond_stable_id,
1755                                 port->up.netdev);
1756         }
1757     } else {
1758         bond_destroy(bundle->bond);
1759         bundle->bond = NULL;
1760     }
1761
1762     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
1763      * everything on this port and force flow revalidation. */
1764     if (need_flush) {
1765         bundle_flush_macs(bundle, false);
1766     }
1767
1768     return 0;
1769 }
1770
1771 static void
1772 bundle_remove(struct ofport *port_)
1773 {
1774     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1775     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
1776
1777     if (bundle) {
1778         bundle_del_port(port);
1779         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
1780             bundle_destroy(bundle);
1781         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
1782             bond_destroy(bundle->bond);
1783             bundle->bond = NULL;
1784         }
1785     }
1786 }
1787
1788 static void
1789 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
1790 {
1791     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
1792     struct ofport_dpif *port = port_;
1793     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
1794     int error;
1795
1796     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
1797     if (!error) {
1798         struct ofpbuf packet;
1799         void *packet_pdu;
1800
1801         ofpbuf_init(&packet, 0);
1802         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
1803                                  pdu_size);
1804         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
1805
1806         send_packet(port, &packet);
1807         ofpbuf_uninit(&packet);
1808     } else {
1809         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
1810                     "%s (%s)", port->bundle->name,
1811                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
1812     }
1813 }
1814
1815 static void
1816 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
1817 {
1818     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
1819     int error, n_packets, n_errors;
1820     struct mac_entry *e;
1821
1822     error = n_packets = n_errors = 0;
1823     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
1824         if (e->port.p != bundle) {
1825             struct ofpbuf *learning_packet;
1826             struct ofport_dpif *port;
1827             void *port_void;
1828             int ret;
1829
1830             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
1831              * struct ofport_dpif more effective. */
1832             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
1833                                                            e->mac, e->vlan,
1834                                                            &port_void);
1835             port = port_void;
1836             ret = send_packet(port, learning_packet);
1837             ofpbuf_delete(learning_packet);
1838             if (ret) {
1839                 error = ret;
1840                 n_errors++;
1841             }
1842             n_packets++;
1843         }
1844     }
1845
1846     if (n_errors) {
1847         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1848         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
1849                      "packets, last error was: %s",
1850                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
1851     } else {
1852         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
1853                  bundle->name, n_packets);
1854     }
1855 }
1856
1857 static void
1858 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
1859 {
1860     if (bundle->lacp) {
1861         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
1862     }
1863     if (bundle->bond) {
1864         struct ofport_dpif *port;
1865
1866         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1867             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
1868         }
1869
1870         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->revalidate_set,
1871                  lacp_negotiated(bundle->lacp));
1872         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
1873             bundle_send_learning_packets(bundle);
1874         }
1875     }
1876 }
1877
1878 static void
1879 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
1880 {
1881     if (bundle->lacp) {
1882         lacp_wait(bundle->lacp);
1883     }
1884     if (bundle->bond) {
1885         bond_wait(bundle->bond);
1886     }
1887 }
1888 \f
1889 /* Mirrors. */
1890
1891 static int
1892 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
1893 {
1894     int idx;
1895
1896     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
1897         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
1898             return idx;
1899         }
1900     }
1901     return -1;
1902 }
1903
1904 static struct ofmirror *
1905 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
1906 {
1907     int i;
1908
1909     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1910         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
1911         if (mirror && mirror->aux == aux) {
1912             return mirror;
1913         }
1914     }
1915
1916     return NULL;
1917 }
1918
1919 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
1920 static void
1921 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
1922 {
1923     int i;
1924
1925     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1926         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
1927
1928         if (m) {
1929             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
1930         }
1931     }
1932
1933     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1934         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
1935         int j;
1936
1937         if (!m1) {
1938             continue;
1939         }
1940
1941         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
1942             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
1943
1944             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
1945                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
1946                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
1947             }
1948         }
1949     }
1950 }
1951
1952 static int
1953 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
1954            const struct ofproto_mirror_settings *s)
1955 {
1956     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1957     mirror_mask_t mirror_bit;
1958     struct ofbundle *bundle;
1959     struct ofmirror *mirror;
1960     struct ofbundle *out;
1961     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
1962     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
1963     int out_vlan;
1964
1965     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
1966     if (!s) {
1967         mirror_destroy(mirror);
1968         return 0;
1969     }
1970     if (!mirror) {
1971         int idx;
1972
1973         idx = mirror_scan(ofproto);
1974         if (idx < 0) {
1975             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
1976                       "cannot create %s",
1977                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
1978             return EFBIG;
1979         }
1980
1981         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
1982         mirror->ofproto = ofproto;
1983         mirror->idx = idx;
1984         mirror->aux = aux;
1985         mirror->out_vlan = -1;
1986         mirror->name = NULL;
1987     }
1988
1989     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
1990         free(mirror->name);
1991         mirror->name = xstrdup(s->name);
1992     }
1993
1994     /* Get the new configuration. */
1995     if (s->out_bundle) {
1996         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
1997         if (!out) {
1998             mirror_destroy(mirror);
1999             return EINVAL;
2000         }
2001         out_vlan = -1;
2002     } else {
2003         out = NULL;
2004         out_vlan = s->out_vlan;
2005     }
2006     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2007     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2008
2009     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2010     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2011         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
2012         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
2013         && mirror->out == out
2014         && mirror->out_vlan == out_vlan)
2015     {
2016         hmapx_destroy(&srcs);
2017         hmapx_destroy(&dsts);
2018         return 0;
2019     }
2020
2021     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
2022     hmapx_destroy(&srcs);
2023
2024     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
2025     hmapx_destroy(&dsts);
2026
2027     free(mirror->vlans);
2028     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
2029
2030     mirror->out = out;
2031     mirror->out_vlan = out_vlan;
2032
2033     /* Update bundles. */
2034     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2035     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
2036         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
2037             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
2038         } else {
2039             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2040         }
2041
2042         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
2043             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
2044         } else {
2045             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2046         }
2047
2048         if (mirror->out == bundle) {
2049             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
2050         } else {
2051             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2052         }
2053     }
2054
2055     ofproto->need_revalidate = true;
2056     mac_learning_flush(ofproto->ml);
2057     mirror_update_dups(ofproto);
2058
2059     return 0;
2060 }
2061
2062 static void
2063 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
2064 {
2065     struct ofproto_dpif *ofproto;
2066     mirror_mask_t mirror_bit;
2067     struct ofbundle *bundle;
2068
2069     if (!mirror) {
2070         return;
2071     }
2072
2073     ofproto = mirror->ofproto;
2074     ofproto->need_revalidate = true;
2075     mac_learning_flush(ofproto->ml);
2076
2077     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2078     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2079         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2080         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2081         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2082     }
2083
2084     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
2085     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
2086     free(mirror->vlans);
2087
2088     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
2089     free(mirror->name);
2090     free(mirror);
2091
2092     mirror_update_dups(ofproto);
2093 }
2094
2095 static int
2096 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2097                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
2098 {
2099     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2100     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2101
2102     if (!mirror) {
2103         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
2104         return 0;
2105     }
2106
2107     *packets = mirror->packet_count;
2108     *bytes = mirror->byte_count;
2109
2110     return 0;
2111 }
2112
2113 static int
2114 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
2115 {
2116     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2117     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
2118         ofproto->need_revalidate = true;
2119         mac_learning_flush(ofproto->ml);
2120     }
2121     return 0;
2122 }
2123
2124 static bool
2125 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
2126 {
2127     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2128     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2129     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
2130 }
2131
2132 static void
2133 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
2134 {
2135     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2136     /* Revalidate cached flows whenever forward_bpdu option changes. */
2137     ofproto->need_revalidate = true;
2138 }
2139
2140 static void
2141 set_mac_idle_time(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time)
2142 {
2143     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2144     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
2145 }
2146 \f
2147 /* Ports. */
2148
2149 static struct ofport_dpif *
2150 get_ofp_port(struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
2151 {
2152     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
2153     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
2154 }
2155
2156 static struct ofport_dpif *
2157 get_odp_port(struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
2158 {
2159     return get_ofp_port(ofproto, odp_port_to_ofp_port(odp_port));
2160 }
2161
2162 static void
2163 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_port *ofproto_port,
2164                             struct dpif_port *dpif_port)
2165 {
2166     ofproto_port->name = dpif_port->name;
2167     ofproto_port->type = dpif_port->type;
2168     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(dpif_port->port_no);
2169 }
2170
2171 static void
2172 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
2173 {
2174     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
2175
2176     if (ofport->cfm) {
2177         cfm_run(ofport->cfm);
2178
2179         if (cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
2180             struct ofpbuf packet;
2181
2182             ofpbuf_init(&packet, 0);
2183             cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.opp.hw_addr);
2184             send_packet(ofport, &packet);
2185             ofpbuf_uninit(&packet);
2186         }
2187
2188         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm)
2189             && cfm_get_opup(ofport->cfm);
2190     }
2191
2192     if (ofport->bundle) {
2193         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
2194     }
2195
2196     if (ofport->may_enable != enable) {
2197         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2198
2199         if (ofproto->has_bundle_action) {
2200             ofproto->need_revalidate = true;
2201         }
2202     }
2203
2204     ofport->may_enable = enable;
2205 }
2206
2207 static void
2208 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
2209 {
2210     if (ofport->cfm) {
2211         cfm_wait(ofport->cfm);
2212     }
2213 }
2214
2215 static int
2216 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
2217                    struct ofproto_port *ofproto_port)
2218 {
2219     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2220     struct dpif_port dpif_port;
2221     int error;
2222
2223     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->dpif, devname, &dpif_port);
2224     if (!error) {
2225         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto_port, &dpif_port);
2226     }
2227     return error;
2228 }
2229
2230 static int
2231 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev, uint16_t *ofp_portp)
2232 {
2233     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2234     uint16_t odp_port;
2235     int error;
2236
2237     error = dpif_port_add(ofproto->dpif, netdev, &odp_port);
2238     if (!error) {
2239         *ofp_portp = odp_port_to_ofp_port(odp_port);
2240     }
2241     return error;
2242 }
2243
2244 static int
2245 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
2246 {
2247     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2248     int error;
2249
2250     error = dpif_port_del(ofproto->dpif, ofp_port_to_odp_port(ofp_port));
2251     if (!error) {
2252         struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
2253         if (ofport) {
2254             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
2255              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
2256              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
2257              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
2258             bundle_remove(&ofport->up);
2259         }
2260     }
2261     return error;
2262 }
2263
2264 static int
2265 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
2266 {
2267     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2268     int error;
2269
2270     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
2271
2272     if (!error && ofport->odp_port == OVSP_LOCAL) {
2273         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2274
2275         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
2276          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
2277          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
2278          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
2279
2280         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
2281             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
2282         }
2283
2284         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
2285             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
2286         }
2287
2288         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
2289          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
2290          * Account fro them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
2291
2292         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
2293             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
2294         }
2295
2296         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
2297             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
2298         }
2299     }
2300
2301     return error;
2302 }
2303
2304 /* Account packets for LOCAL port. */
2305 static void
2306 ofproto_update_local_port_stats(const struct ofproto *ofproto_,
2307                                 size_t tx_size, size_t rx_size)
2308 {
2309     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2310
2311     if (rx_size) {
2312         ofproto->stats.rx_packets++;
2313         ofproto->stats.rx_bytes += rx_size;
2314     }
2315     if (tx_size) {
2316         ofproto->stats.tx_packets++;
2317         ofproto->stats.tx_bytes += tx_size;
2318     }
2319 }
2320
2321 struct port_dump_state {
2322     struct dpif_port_dump dump;
2323     bool done;
2324 };
2325
2326 static int
2327 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_, void **statep)
2328 {
2329     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2330     struct port_dump_state *state;
2331
2332     *statep = state = xmalloc(sizeof *state);
2333     dpif_port_dump_start(&state->dump, ofproto->dpif);
2334     state->done = false;
2335     return 0;
2336 }
2337
2338 static int
2339 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_,
2340                struct ofproto_port *port)
2341 {
2342     struct port_dump_state *state = state_;
2343     struct dpif_port dpif_port;
2344
2345     if (dpif_port_dump_next(&state->dump, &dpif_port)) {
2346         ofproto_port_from_dpif_port(port, &dpif_port);
2347         return 0;
2348     } else {
2349         int error = dpif_port_dump_done(&state->dump);
2350         state->done = true;
2351         return error ? error : EOF;
2352     }
2353 }
2354
2355 static int
2356 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
2357 {
2358     struct port_dump_state *state = state_;
2359
2360     if (!state->done) {
2361         dpif_port_dump_done(&state->dump);
2362     }
2363     free(state);
2364     return 0;
2365 }
2366
2367 static int
2368 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
2369 {
2370     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2371     return dpif_port_poll(ofproto->dpif, devnamep);
2372 }
2373
2374 static void
2375 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
2376 {
2377     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2378     dpif_port_poll_wait(ofproto->dpif);
2379 }
2380
2381 static int
2382 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
2383 {
2384     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2385     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
2386             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
2387             : -1);
2388 }
2389 \f
2390 /* Upcall handling. */
2391
2392 /* Flow miss batching.
2393  *
2394  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
2395  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
2396  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
2397  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
2398  *
2399  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
2400  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
2401 struct flow_miss {
2402     struct hmap_node hmap_node;
2403     struct flow flow;
2404     enum odp_key_fitness key_fitness;
2405     const struct nlattr *key;
2406     size_t key_len;
2407     ovs_be16 initial_tci;
2408     struct list packets;
2409 };
2410
2411 struct flow_miss_op {
2412     union dpif_op dpif_op;
2413     struct subfacet *subfacet;
2414 };
2415
2416 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
2417  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
2418  * configurations. */
2419 static void
2420 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ofpbuf *packet,
2421                     const struct flow *flow)
2422 {
2423     struct ofputil_packet_in pin;
2424
2425     pin.packet = packet->data;
2426     pin.packet_len = packet->size;
2427     pin.total_len = packet->size;
2428     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
2429
2430     pin.table_id = 0;
2431     pin.cookie = 0;
2432
2433     pin.buffer_id = 0;          /* not yet known */
2434     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
2435
2436     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
2437
2438     /* Registers aren't meaningful on a miss. */
2439     memset(pin.fmd.reg_masks, 0, sizeof pin.fmd.reg_masks);
2440
2441     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin, flow);
2442 }
2443
2444 static bool
2445 process_special(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
2446                 const struct ofpbuf *packet)
2447 {
2448     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
2449
2450     if (!ofport) {
2451         return false;
2452     }
2453
2454     if (ofport->cfm && cfm_should_process_flow(ofport->cfm, flow)) {
2455         if (packet) {
2456             cfm_process_heartbeat(ofport->cfm, packet);
2457         }
2458         return true;
2459     } else if (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
2460                && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_LACP)) {
2461         if (packet) {
2462             lacp_process_packet(ofport->bundle->lacp, ofport, packet);
2463         }
2464         return true;
2465     } else if (ofproto->stp && stp_should_process_flow(flow)) {
2466         if (packet) {
2467             stp_process_packet(ofport, packet);
2468         }
2469         return true;
2470     }
2471     return false;
2472 }
2473
2474 static struct flow_miss *
2475 flow_miss_create(struct hmap *todo, const struct flow *flow,
2476                  enum odp_key_fitness key_fitness,
2477                  const struct nlattr *key, size_t key_len,
2478                  ovs_be16 initial_tci)
2479 {
2480     uint32_t hash = flow_hash(flow, 0);
2481     struct flow_miss *miss;
2482
2483     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
2484         if (flow_equal(&miss->flow, flow)) {
2485             return miss;
2486         }
2487     }
2488
2489     miss = xmalloc(sizeof *miss);
2490     hmap_insert(todo, &miss->hmap_node, hash);
2491     miss->flow = *flow;
2492     miss->key_fitness = key_fitness;
2493     miss->key = key;
2494     miss->key_len = key_len;
2495     miss->initial_tci = initial_tci;
2496     list_init(&miss->packets);
2497     return miss;
2498 }
2499
2500 static void
2501 handle_flow_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow_miss *miss,
2502                  struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
2503 {
2504     const struct flow *flow = &miss->flow;
2505     struct ofpbuf *packet, *next_packet;
2506     struct subfacet *subfacet;
2507     struct facet *facet;
2508
2509     facet = facet_lookup_valid(ofproto, flow);
2510     if (!facet) {
2511         struct rule_dpif *rule;
2512
2513         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, 0);
2514         if (!rule) {
2515             /* Don't send a packet-in if OFPPC_NO_PACKET_IN asserted. */
2516             struct ofport_dpif *port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
2517             if (port) {
2518                 if (port->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_PACKET_IN)) {
2519                     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_no_packet_in);
2520                     /* XXX install 'drop' flow entry */
2521                     return;
2522                 }
2523             } else {
2524                 VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16,
2525                              flow->in_port);
2526             }
2527
2528             LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
2529                 send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
2530             }
2531
2532             return;
2533         }
2534
2535         facet = facet_create(rule, flow);
2536     }
2537
2538     subfacet = subfacet_create(ofproto, facet,
2539                                miss->key_fitness, miss->key, miss->key_len,
2540                                miss->initial_tci);
2541
2542     LIST_FOR_EACH_SAFE (packet, next_packet, list_node, &miss->packets) {
2543         struct dpif_flow_stats stats;
2544         struct flow_miss_op *op;
2545         struct dpif_execute *execute;
2546
2547         ofproto->n_matches++;
2548
2549         if (facet->rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
2550             /*
2551              * Extra-special case for fail-open mode.
2552              *
2553              * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
2554              * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
2555              * the packet up to the controller in the hope that it will try to
2556              * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
2557              *
2558              * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
2559              */
2560             send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
2561         }
2562
2563         if (!facet->may_install || !subfacet->actions) {
2564             subfacet_make_actions(ofproto, subfacet, packet);
2565         }
2566
2567         dpif_flow_stats_extract(&facet->flow, packet, &stats);
2568         subfacet_update_stats(ofproto, subfacet, &stats);
2569
2570         if (flow->vlan_tci != subfacet->initial_tci) {
2571             /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We added
2572              * a VLAN to the packet to make the packet resemble the flow,
2573              * but the actions were composed assuming that the packet
2574              * contained no VLAN.  So, we must remove the VLAN header from
2575              * the packet before trying to execute the actions. */
2576             eth_pop_vlan(packet);
2577         }
2578
2579         op = &ops[(*n_ops)++];
2580         execute = &op->dpif_op.execute;
2581         op->subfacet = subfacet;
2582         execute->type = DPIF_OP_EXECUTE;
2583         execute->key = miss->key;
2584         execute->key_len = miss->key_len;
2585         execute->actions = (facet->may_install
2586                             ? subfacet->actions
2587                             : xmemdup(subfacet->actions,
2588                                       subfacet->actions_len));
2589         execute->actions_len = subfacet->actions_len;
2590         execute->packet = packet;
2591     }
2592
2593     if (facet->may_install && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE) {
2594         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
2595         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.flow_put;
2596
2597         op->subfacet = subfacet;
2598         put->type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
2599         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
2600         put->key = miss->key;
2601         put->key_len = miss->key_len;
2602         put->actions = subfacet->actions;
2603         put->actions_len = subfacet->actions_len;
2604         put->stats = NULL;
2605     }
2606 }
2607
2608 /* Like odp_flow_key_to_flow(), this function converts the 'key_len' bytes of
2609  * OVS_KEY_ATTR_* attributes in 'key' to a flow structure in 'flow' and returns
2610  * an ODP_FIT_* value that indicates how well 'key' fits our expectations for
2611  * what a flow key should contain.
2612  *
2613  * This function also includes some logic to help make VLAN splinters
2614  * transparent to the rest of the upcall processing logic.  In particular, if
2615  * the extracted in_port is a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by
2616  * the "real" port, sets flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN
2617  * splinter port, and pushes a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
2618  *
2619  * Sets '*initial_tci' to the VLAN TCI with which the packet was really
2620  * received, that is, the actual VLAN TCI extracted by odp_flow_key_to_flow().
2621  * (This differs from the value returned in flow->vlan_tci only for packets
2622  * received on VLAN splinters.)
2623  */
2624 static enum odp_key_fitness
2625 ofproto_dpif_extract_flow_key(const struct ofproto_dpif *ofproto,
2626                               const struct nlattr *key, size_t key_len,
2627                               struct flow *flow, ovs_be16 *initial_tci,
2628                               struct ofpbuf *packet)
2629 {
2630     enum odp_key_fitness fitness;
2631     uint16_t realdev;
2632     int vid;
2633
2634     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
2635     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2636         return fitness;
2637     }
2638     *initial_tci = flow->vlan_tci;
2639
2640     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
2641     if (realdev) {
2642         /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device
2643          * with the VLAN device's VLAN ID. */
2644         flow->in_port = realdev;
2645         flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
2646         if (packet) {
2647             /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to an
2648              * OpenFlow controller properly, so that it looks correct for
2649              * sFlow, and so that flow_extract() will get the correct vlan_tci
2650              * if it is called on 'packet'.
2651              *
2652              * The allocated space inside 'packet' probably also contains
2653              * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of a
2654              * struct dpif_upcall (see the large comment on that structure
2655              * definition), so pushing data on 'packet' is in general not a
2656              * good idea since it could overwrite 'key' or free it as a side
2657              * effect.  However, it's OK in this special case because we know
2658              * that 'packet' is inside a Netlink attribute: pushing 4 bytes
2659              * will just overwrite the 4-byte "struct nlattr", which is fine
2660              * since we don't need that header anymore. */
2661             eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
2662         }
2663
2664         /* Let the caller know that we can't reproduce 'key' from 'flow'. */
2665         if (fitness == ODP_FIT_PERFECT) {
2666             fitness = ODP_FIT_TOO_MUCH;
2667         }
2668     }
2669
2670     return fitness;
2671 }
2672
2673 static void
2674 handle_miss_upcalls(struct ofproto_dpif *ofproto, struct dpif_upcall *upcalls,
2675                     size_t n_upcalls)
2676 {
2677     struct dpif_upcall *upcall;
2678     struct flow_miss *miss, *next_miss;
2679     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
2680     union dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
2681     struct hmap todo;
2682     size_t n_ops;
2683     size_t i;
2684
2685     if (!n_upcalls) {
2686         return;
2687     }
2688
2689     /* Construct the to-do list.
2690      *
2691      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
2692      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
2693      * that we can process them together. */
2694     hmap_init(&todo);
2695     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
2696         enum odp_key_fitness fitness;
2697         struct flow_miss *miss;
2698         ovs_be16 initial_tci;
2699         struct flow flow;
2700
2701         /* Obtain metadata and check userspace/kernel agreement on flow match,
2702          * then set 'flow''s header pointers. */
2703         fitness = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto,
2704                                                 upcall->key, upcall->key_len,
2705                                                 &flow, &initial_tci,
2706                                                 upcall->packet);
2707         if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2708             ofpbuf_delete(upcall->packet);
2709             continue;
2710         }
2711         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.tun_id,
2712                      flow.in_port, &flow);
2713
2714         /* Handle 802.1ag, LACP, and STP specially. */
2715         if (process_special(ofproto, &flow, upcall->packet)) {
2716             ofproto_update_local_port_stats(&ofproto->up,
2717                                             0, upcall->packet->size);
2718             ofpbuf_delete(upcall->packet);
2719             ofproto->n_matches++;
2720             continue;
2721         }
2722
2723         /* Add other packets to a to-do list. */
2724         miss = flow_miss_create(&todo, &flow, fitness,
2725                                 upcall->key, upcall->key_len, initial_tci);
2726         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
2727     }
2728
2729     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
2730      * operations to batch. */
2731     n_ops = 0;
2732     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
2733         handle_flow_miss(ofproto, miss, flow_miss_ops, &n_ops);
2734     }
2735     assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
2736
2737     /* Execute batch. */
2738     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2739         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
2740     }
2741     dpif_operate(ofproto->dpif, dpif_ops, n_ops);
2742
2743     /* Free memory and update facets. */
2744     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2745         struct flow_miss_op *op = &flow_miss_ops[i];
2746         struct dpif_execute *execute;
2747         struct dpif_flow_put *put;
2748
2749         switch (op->dpif_op.type) {
2750         case DPIF_OP_EXECUTE:
2751             execute = &op->dpif_op.execute;
2752             if (op->subfacet->actions != execute->actions) {
2753                 free((struct nlattr *) execute->actions);
2754             }
2755             break;
2756
2757         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2758             put = &op->dpif_op.flow_put;
2759             if (!put->error) {
2760                 op->subfacet->installed = true;
2761             }
2762             break;
2763         }
2764     }
2765     HMAP_FOR_EACH_SAFE (miss, next_miss, hmap_node, &todo) {
2766         ofpbuf_list_delete(&miss->packets);
2767         hmap_remove(&todo, &miss->hmap_node);
2768         free(miss);
2769     }
2770     hmap_destroy(&todo);
2771 }
2772
2773 static void
2774 handle_userspace_upcall(struct ofproto_dpif *ofproto,
2775                         struct dpif_upcall *upcall)
2776 {
2777     struct user_action_cookie cookie;
2778     enum odp_key_fitness fitness;
2779     ovs_be16 initial_tci;
2780     struct flow flow;
2781
2782     memcpy(&cookie, &upcall->userdata, sizeof(cookie));
2783
2784     fitness = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto, upcall->key,
2785                                             upcall->key_len, &flow,
2786                                             &initial_tci, upcall->packet);
2787     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2788         ofpbuf_delete(upcall->packet);
2789         return;
2790     }
2791
2792     if (cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
2793         if (ofproto->sflow) {
2794             dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
2795                                 &cookie);
2796         }
2797     } else {
2798         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie : 0x%"PRIx64, upcall->userdata);
2799     }
2800     ofpbuf_delete(upcall->packet);
2801 }
2802
2803 static int
2804 handle_upcalls(struct ofproto_dpif *ofproto, unsigned int max_batch)
2805 {
2806     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
2807     int n_misses;
2808     int i;
2809
2810     assert (max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
2811
2812     n_misses = 0;
2813     for (i = 0; i < max_batch; i++) {
2814         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
2815         int error;
2816
2817         error = dpif_recv(ofproto->dpif, upcall);
2818         if (error) {
2819             break;
2820         }
2821
2822         switch (upcall->type) {
2823         case DPIF_UC_ACTION:
2824             handle_userspace_upcall(ofproto, upcall);
2825             break;
2826
2827         case DPIF_UC_MISS:
2828             /* Handle it later. */
2829             n_misses++;
2830             break;
2831
2832         case DPIF_N_UC_TYPES:
2833         default:
2834             VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32,
2835                          upcall->type);
2836             break;
2837         }
2838     }
2839
2840     handle_miss_upcalls(ofproto, misses, n_misses);
2841
2842     return i;
2843 }
2844 \f
2845 /* Flow expiration. */
2846
2847 static int subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *);
2848 static void update_stats(struct ofproto_dpif *);
2849 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
2850 static void expire_subfacets(struct ofproto_dpif *, int dp_max_idle);
2851
2852 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
2853  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
2854  * importantly when they last were used, and then use that information to
2855  * expire flows that have not been used recently.
2856  *
2857  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
2858 static int
2859 expire(struct ofproto_dpif *ofproto)
2860 {
2861     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
2862     struct classifier *table;
2863     int dp_max_idle;
2864
2865     /* Update stats for each flow in the datapath. */
2866     update_stats(ofproto);
2867
2868     /* Expire subfacets that have been idle too long. */
2869     dp_max_idle = subfacet_max_idle(ofproto);
2870     expire_subfacets(ofproto, dp_max_idle);
2871
2872     /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout has passed. */
2873     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
2874         struct cls_cursor cursor;
2875
2876         cls_cursor_init(&cursor, table, NULL);
2877         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
2878             rule_expire(rule);
2879         }
2880     }
2881
2882     /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
2883      * good time to do bond rebalancing. */
2884     if (ofproto->has_bonded_bundles) {
2885         struct ofbundle *bundle;
2886
2887         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2888             if (bundle->bond) {
2889                 bond_rebalance(bundle->bond, &ofproto->revalidate_set);
2890             }
2891         }
2892     }
2893
2894     return MIN(dp_max_idle, 1000);
2895 }
2896
2897 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
2898  *
2899  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
2900  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
2901  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
2902  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
2903  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
2904  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
2905  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
2906  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
2907  */
2908 static void
2909 update_stats(struct ofproto_dpif *p)
2910 {
2911     const struct dpif_flow_stats *stats;
2912     struct dpif_flow_dump dump;
2913     const struct nlattr *key;
2914     size_t key_len;
2915
2916     dpif_flow_dump_start(&dump, p->dpif);
2917     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len, NULL, NULL, &stats)) {
2918         struct subfacet *subfacet;
2919
2920         subfacet = subfacet_find(p, key, key_len);
2921         if (subfacet && subfacet->installed) {
2922             struct facet *facet = subfacet->facet;
2923
2924             if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
2925                 uint64_t extra = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
2926                 facet->packet_count += extra;
2927             } else {
2928                 VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
2929             }
2930
2931             if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
2932                 facet->byte_count += stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
2933             } else {
2934                 VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
2935             }
2936
2937             subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
2938             subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
2939
2940             subfacet_update_time(p, subfacet, stats->used);
2941             facet_account(p, facet);
2942             facet_push_stats(facet);
2943         } else {
2944             if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
2945                 struct ds s;
2946
2947                 ds_init(&s);
2948                 odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
2949                 VLOG_WARN("unexpected flow from datapath %s", ds_cstr(&s));
2950                 ds_destroy(&s);
2951             }
2952
2953             COVERAGE_INC(facet_unexpected);
2954             /* There's a flow in the datapath that we know nothing about, or a
2955              * flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
2956             dpif_flow_del(p->dpif, key, key_len, NULL);
2957         }
2958     }
2959     dpif_flow_dump_done(&dump);
2960 }
2961
2962 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
2963  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
2964  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
2965  * fold its statistic into its rule. */
2966 static int
2967 subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *ofproto)
2968 {
2969     /*
2970      * Idle time histogram.
2971      *
2972      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
2973      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
2974      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
2975      * well.
2976      *
2977      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
2978      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
2979      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
2980      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
2981      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
2982      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
2983      * discard.
2984      *
2985      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
2986      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
2987      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
2988      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
2989      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
2990      * ofproto->up.flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
2991      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
2992      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
2993      * (though the next run will delete most of those unless they receive
2994      * additional data).
2995      *
2996      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
2997      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
2998      * uninstallable subfacets.
2999      */
3000     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
3001     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
3002     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
3003     int total, subtotal, bucket;
3004     struct subfacet *subfacet;
3005     long long int now;
3006     int i;
3007
3008     total = hmap_count(&ofproto->subfacets);
3009     if (total <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
3010         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
3011     }
3012
3013     /* Build histogram. */
3014     now = time_msec();
3015     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
3016         long long int idle = now - subfacet->used;
3017         int bucket = (idle <= 0 ? 0
3018                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
3019                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
3020         buckets[bucket]++;
3021     }
3022
3023     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
3024     subtotal = bucket = 0;
3025     do {
3026         subtotal += buckets[bucket++];
3027     } while (bucket < N_BUCKETS &&
3028              subtotal < MAX(ofproto->up.flow_eviction_threshold, total / 100));
3029
3030     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
3031         struct ds s;
3032
3033         ds_init(&s);
3034         ds_put_cstr(&s, "keep");
3035         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
3036             if (i == bucket) {
3037                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
3038             }
3039             if (buckets[i]) {
3040                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
3041             }
3042         }
3043         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
3044         ds_destroy(&s);
3045     }
3046
3047     return bucket * BUCKET_WIDTH;
3048 }
3049
3050 static void
3051 expire_subfacets(struct ofproto_dpif *ofproto, int dp_max_idle)
3052 {
3053     long long int cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
3054     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
3055
3056     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
3057                         &ofproto->subfacets) {
3058         if (subfacet->used < cutoff) {
3059             subfacet_destroy(ofproto, subfacet);
3060         }
3061     }
3062 }
3063
3064 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
3065  * then delete it entirely. */
3066 static void
3067 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
3068 {
3069     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3070     struct facet *facet, *next_facet;
3071     long long int now;
3072     uint8_t reason;
3073
3074     /* Has 'rule' expired? */
3075     now = time_msec();
3076     if (rule->up.hard_timeout
3077         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
3078         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
3079     } else if (rule->up.idle_timeout && list_is_empty(&rule->facets)
3080                && now > rule->used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
3081         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
3082     } else {
3083         return;
3084     }
3085
3086     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
3087
3088     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
3089      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
3090     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
3091         facet_remove(ofproto, facet);
3092     }
3093
3094     /* Get rid of the rule. */
3095     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
3096 }
3097 \f
3098 /* Facets. */
3099
3100 /* Creates and returns a new facet owned by 'rule', given a 'flow'.
3101  *
3102  * The caller must already have determined that no facet with an identical
3103  * 'flow' exists in 'ofproto' and that 'flow' is the best match for 'rule' in
3104  * the ofproto's classifier table.
3105  *
3106  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
3107  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
3108 static struct facet *
3109 facet_create(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow)
3110 {
3111     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3112     struct facet *facet;
3113
3114     facet = xzalloc(sizeof *facet);
3115     facet->used = time_msec();
3116     hmap_insert(&ofproto->facets, &facet->hmap_node, flow_hash(flow, 0));
3117     list_push_back(&rule->facets, &facet->list_node);
3118     facet->rule = rule;
3119     facet->flow = *flow;
3120     list_init(&facet->subfacets);
3121     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
3122     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
3123
3124     return facet;
3125 }
3126
3127 static void
3128 facet_free(struct facet *facet)
3129 {
3130     free(facet);
3131 }
3132
3133 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
3134  * 'packet', which arrived on 'in_port'.
3135  *
3136  * Takes ownership of 'packet'. */
3137 static bool
3138 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3139                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
3140                     struct ofpbuf *packet)
3141 {
3142     struct odputil_keybuf keybuf;
3143     struct ofpbuf key;
3144     int error;
3145
3146     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
3147     odp_flow_key_from_flow(&key, flow);
3148
3149     error = dpif_execute(ofproto->dpif, key.data, key.size,
3150                          odp_actions, actions_len, packet);
3151
3152     ofpbuf_delete(packet);
3153     return !error;
3154 }
3155
3156 /* Remove 'facet' from 'ofproto' and free up the associated memory:
3157  *
3158  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
3159  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
3160  *
3161  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
3162  */
3163 static void
3164 facet_remove(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
3165 {
3166     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
3167
3168     assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
3169
3170     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
3171     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3172         subfacet_uninstall(ofproto, subfacet);
3173     }
3174
3175     /* Flush the final stats to the rule.
3176      *
3177      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
3178      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
3179      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
3180     facet_flush_stats(ofproto, facet);
3181
3182     /* Now we're really all done so destroy everything. */
3183     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
3184                         &facet->subfacets) {
3185         subfacet_destroy__(ofproto, subfacet);
3186     }
3187     hmap_remove(&ofproto->facets, &facet->hmap_node);
3188     list_remove(&facet->list_node);
3189     facet_free(facet);
3190 }
3191
3192 static void
3193 facet_account(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
3194 {
3195     uint64_t n_bytes;
3196     struct subfacet *subfacet;
3197     const struct nlattr *a;
3198     unsigned int left;
3199     ovs_be16 vlan_tci;
3200
3201     if (facet->byte_count <= facet->accounted_bytes) {
3202         return;
3203     }
3204     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
3205     facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
3206
3207     /* Feed information from the active flows back into the learning table to
3208      * ensure that table is always in sync with what is actually flowing
3209      * through the datapath. */
3210     if (facet->has_learn || facet->has_normal) {
3211         struct action_xlate_ctx ctx;
3212
3213         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3214                               facet->flow.vlan_tci,
3215                               facet->rule->up.flow_cookie, NULL);
3216         ctx.may_learn = true;
3217         ofpbuf_delete(xlate_actions(&ctx, facet->rule->up.actions,
3218                                     facet->rule->up.n_actions));
3219     }
3220
3221     if (!facet->has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
3222         return;
3223     }
3224
3225     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
3226      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
3227      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
3228      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
3229      * hash bucket.)
3230      *
3231      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
3232      * be equally valid for our purpose. */
3233     subfacet = CONTAINER_OF(list_front(&facet->subfacets),
3234                             struct subfacet, list_node);
3235     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
3236     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left,
3237                              subfacet->actions, subfacet->actions_len) {
3238         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
3239         struct ofport_dpif *port;
3240
3241         switch (nl_attr_type(a)) {
3242         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3243             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
3244             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
3245                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
3246                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
3247             }
3248             break;
3249
3250         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3251             vlan_tci = htons(0);
3252             break;
3253
3254         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3255             vlan = nl_attr_get(a);
3256             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
3257             break;
3258         }
3259     }
3260 }
3261
3262 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
3263  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
3264  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
3265 static bool
3266 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
3267 {
3268     return (facet
3269             && facet->rule->up.n_actions == 1
3270             && action_outputs_to_port(&facet->rule->up.actions[0],
3271                                       htons(OFPP_CONTROLLER)));
3272 }
3273
3274 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
3275  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
3276  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
3277  * its packet and byte counts before this function is called. */
3278 static void
3279 facet_flush_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
3280 {
3281     struct subfacet *subfacet;
3282
3283     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3284         assert(!subfacet->dp_byte_count);
3285         assert(!subfacet->dp_packet_count);
3286     }
3287
3288     facet_push_stats(facet);
3289     facet_account(ofproto, facet);
3290
3291     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
3292         struct ofexpired expired;
3293         expired.flow = facet->flow;
3294         expired.packet_count = facet->packet_count;
3295         expired.byte_count = facet->byte_count;
3296         expired.used = facet->used;
3297         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
3298     }
3299
3300     facet->rule->packet_count += facet->packet_count;
3301     facet->rule->byte_count += facet->byte_count;
3302
3303     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
3304      * reinstalled. */
3305     facet_reset_counters(facet);
3306
3307     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
3308 }
3309
3310 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
3311  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
3312  *
3313  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
3314  * instead if that is important. */
3315 static struct facet *
3316 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
3317 {
3318     struct facet *facet;
3319
3320     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (facet, hmap_node, flow_hash(flow, 0),
3321                              &ofproto->facets) {
3322         if (flow_equal(flow, &facet->flow)) {
3323             return facet;
3324         }
3325     }
3326
3327     return NULL;
3328 }
3329
3330 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
3331  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
3332  *
3333  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
3334 static struct facet *
3335 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
3336 {
3337     struct facet *facet = facet_find(ofproto, flow);
3338
3339     /* The facet we found might not be valid, since we could be in need of
3340      * revalidation.  If it is not valid, don't return it. */
3341     if (facet
3342         && (ofproto->need_revalidate
3343             || tag_set_intersects(&ofproto->revalidate_set, facet->tags))
3344         && !facet_revalidate(ofproto, facet)) {
3345         COVERAGE_INC(facet_invalidated);
3346         return NULL;
3347     }
3348
3349     return facet;
3350 }
3351
3352 /* Re-searches 'ofproto''s classifier for a rule matching 'facet':
3353  *
3354  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
3355  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
3356  *
3357  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
3358  *     where it is and recompiles its actions anyway.
3359  *
3360  *   - If there is none, destroys 'facet'.
3361  *
3362  * Returns true if 'facet' still exists, false if it has been destroyed. */
3363 static bool
3364 facet_revalidate(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
3365 {
3366     struct actions {
3367         struct nlattr *odp_actions;
3368         size_t actions_len;
3369     };
3370     struct actions *new_actions;
3371
3372     struct action_xlate_ctx ctx;
3373     struct rule_dpif *new_rule;
3374     struct subfacet *subfacet;
3375     bool actions_changed;
3376     int i;
3377
3378     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
3379
3380     /* Determine the new rule. */
3381     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, 0);
3382     if (!new_rule) {
3383         /* No new rule, so delete the facet. */
3384         facet_remove(ofproto, facet);
3385         return false;
3386     }
3387
3388     /* Calculate new datapath actions.
3389      *
3390      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
3391      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
3392      * around to properly compose it. */
3393
3394     /* If the datapath actions changed or the installability changed,
3395      * then we need to talk to the datapath. */
3396     i = 0;
3397     new_actions = NULL;
3398     memset(&ctx, 0, sizeof ctx);
3399     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3400         struct ofpbuf *odp_actions;
3401         bool should_install;
3402
3403         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3404                               subfacet->initial_tci, new_rule->up.flow_cookie,
3405                               NULL);
3406         odp_actions = xlate_actions(&ctx, new_rule->up.actions,
3407                                     new_rule->up.n_actions);
3408         actions_changed = (subfacet->actions_len != odp_actions->size
3409                            || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data,
3410                                      subfacet->actions_len));
3411
3412         should_install = (ctx.may_set_up_flow
3413                           && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE);
3414         if (actions_changed || should_install != subfacet->installed) {
3415             if (should_install) {
3416                 struct dpif_flow_stats stats;
3417
3418                 subfacet_install(ofproto, subfacet,
3419                                  odp_actions->data, odp_actions->size, &stats);
3420                 subfacet_update_stats(ofproto, subfacet, &stats);
3421             } else {
3422                 subfacet_uninstall(ofproto, subfacet);
3423             }
3424
3425             if (!new_actions) {
3426                 new_actions = xcalloc(list_size(&facet->subfacets),
3427                                       sizeof *new_actions);
3428             }
3429             new_actions[i].odp_actions = xmemdup(odp_actions->data,
3430                                                  odp_actions->size);
3431             new_actions[i].actions_len = odp_actions->size;
3432         }
3433
3434         ofpbuf_delete(odp_actions);
3435         i++;
3436     }
3437     if (new_actions) {
3438         facet_flush_stats(ofproto, facet);
3439     }
3440
3441     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
3442     facet->tags = ctx.tags;
3443     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
3444     facet->may_install = ctx.may_set_up_flow;
3445     facet->has_learn = ctx.has_learn;
3446     facet->has_normal = ctx.has_normal;
3447     facet->mirrors = ctx.mirrors;
3448     if (new_actions) {
3449         i = 0;
3450         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3451             if (new_actions[i].odp_actions) {
3452                 free(subfacet->actions);
3453                 subfacet->actions = new_actions[i].odp_actions;
3454                 subfacet->actions_len = new_actions[i].actions_len;
3455             }
3456             i++;
3457         }
3458         free(new_actions);
3459     }
3460     if (facet->rule != new_rule) {
3461         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
3462         list_remove(&facet->list_node);
3463         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
3464         facet->rule = new_rule;
3465         facet->used = new_rule->up.created;
3466         facet->prev_used = facet->used;
3467     }
3468
3469     return true;
3470 }
3471
3472 /* Updates 'facet''s used time.  Caller is responsible for calling
3473  * facet_push_stats() to update the flows which 'facet' resubmits into. */
3474 static void
3475 facet_update_time(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet,
3476                   long long int used)
3477 {
3478     if (used > facet->used) {
3479         facet->used = used;
3480         if (used > facet->rule->used) {
3481             facet->rule->used = used;
3482         }
3483         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, used);
3484     }
3485 }
3486
3487 static void
3488 facet_reset_counters(struct facet *facet)
3489 {
3490     facet->packet_count = 0;
3491     facet->byte_count = 0;
3492     facet->prev_packet_count = 0;
3493     facet->prev_byte_count = 0;
3494     facet->accounted_bytes = 0;
3495 }
3496
3497 static void
3498 facet_push_stats(struct facet *facet)
3499 {
3500     uint64_t new_packets, new_bytes;
3501
3502     assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
3503     assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
3504     assert(facet->used >= facet->prev_used);
3505
3506     new_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
3507     new_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
3508
3509     if (new_packets || new_bytes || facet->used > facet->prev_used) {
3510         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
3511         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
3512         facet->prev_used = facet->used;
3513
3514         flow_push_stats(facet->rule, &facet->flow,
3515                         new_packets, new_bytes, facet->used);
3516
3517         update_mirror_stats(ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto),
3518                             facet->mirrors, new_packets, new_bytes);
3519     }
3520 }
3521
3522 struct ofproto_push {
3523     struct action_xlate_ctx ctx;
3524     uint64_t packets;
3525     uint64_t bytes;
3526     long long int used;
3527 };
3528
3529 static void
3530 push_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
3531 {
3532     struct ofproto_push *push = CONTAINER_OF(ctx, struct ofproto_push, ctx);
3533
3534     if (rule) {
3535         rule->packet_count += push->packets;
3536         rule->byte_count += push->bytes;
3537         rule->used = MAX(push->used, rule->used);
3538     }
3539 }
3540
3541 /* Pushes flow statistics to the rules which 'flow' resubmits into given
3542  * 'rule''s actions and mirrors. */
3543 static void
3544 flow_push_stats(const struct rule_dpif *rule,
3545                 const struct flow *flow, uint64_t packets, uint64_t bytes,
3546                 long long int used)
3547 {
3548     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3549     struct ofproto_push push;
3550
3551     push.packets = packets;
3552     push.bytes = bytes;
3553     push.used = used;
3554
3555     action_xlate_ctx_init(&push.ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci,
3556                           rule->up.flow_cookie, NULL);
3557     push.ctx.resubmit_hook = push_resubmit;
3558     ofpbuf_delete(xlate_actions(&push.ctx,
3559                                 rule->up.actions, rule->up.n_actions));
3560 }
3561 \f
3562 /* Subfacets. */
3563
3564 static struct subfacet *
3565 subfacet_find__(struct ofproto_dpif *ofproto,
3566                 const struct nlattr *key, size_t key_len, uint32_t key_hash,
3567                 const struct flow *flow)
3568 {
3569     struct subfacet *subfacet;
3570
3571     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
3572                              &ofproto->subfacets) {
3573         if (subfacet->key
3574             ? (subfacet->key_len == key_len
3575                && !memcmp(key, subfacet->key, key_len))
3576             : flow_equal(flow, &subfacet->facet->flow)) {
3577             return subfacet;
3578         }
3579     }
3580
3581     return NULL;
3582 }
3583
3584 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
3585  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len'.  Returns the existing subfacet if
3586  * there is one, otherwise creates and returns a new subfacet.
3587  *
3588  * If the returned subfacet is new, then subfacet->actions will be NULL, in
3589  * which case the caller must populate the actions with
3590  * subfacet_make_actions(). */
3591 static struct subfacet *
3592 subfacet_create(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet,
3593                 enum odp_key_fitness key_fitness,
3594                 const struct nlattr *key, size_t key_len, ovs_be16 initial_tci)
3595 {
3596     uint32_t key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
3597     struct subfacet *subfacet;
3598
3599     subfacet = subfacet_find__(ofproto, key, key_len, key_hash, &facet->flow);
3600     if (subfacet) {
3601         if (subfacet->facet == facet) {
3602             return subfacet;
3603         }
3604
3605         /* This shouldn't happen. */
3606         VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
3607         subfacet_destroy(ofproto, subfacet);
3608     }
3609
3610     subfacet = xzalloc(sizeof *subfacet);
3611     hmap_insert(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
3612     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
3613     subfacet->facet = facet;
3614     subfacet->used = time_msec();
3615     subfacet->key_fitness = key_fitness;
3616     if (key_fitness != ODP_FIT_PERFECT) {
3617         subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
3618         subfacet->key_len = key_len;
3619     }
3620     subfacet->installed = false;
3621     subfacet->initial_tci = initial_tci;
3622
3623     return subfacet;
3624 }
3625
3626 /* Searches 'ofproto' for a subfacet with the given 'key', 'key_len', and
3627  * 'flow'.  Returns the subfacet if one exists, otherwise NULL. */
3628 static struct subfacet *
3629 subfacet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
3630               const struct nlattr *key, size_t key_len)
3631 {
3632     uint32_t key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
3633     enum odp_key_fitness fitness;
3634     struct flow flow;
3635
3636     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, &flow);
3637     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3638         return NULL;
3639     }
3640
3641     return subfacet_find__(ofproto, key, key_len, key_hash, &flow);
3642 }
3643
3644 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
3645  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
3646 static void
3647 subfacet_destroy__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct subfacet *subfacet)
3648 {
3649     subfacet_uninstall(ofproto, subfacet);
3650     hmap_remove(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node);
3651     list_remove(&subfacet->list_node);
3652     free(subfacet->key);
3653     free(subfacet->actions);
3654     free(subfacet);
3655 }
3656
3657 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
3658  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
3659 static void
3660 subfacet_destroy(struct ofproto_dpif *ofproto, struct subfacet *subfacet)
3661 {
3662     struct facet *facet = subfacet->facet;
3663
3664     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
3665         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
3666         facet_remove(ofproto, facet);
3667     } else {
3668         subfacet_destroy__(ofproto, subfacet);
3669     }
3670 }
3671
3672 /* Initializes 'key' with the sequence of OVS_KEY_ATTR_* Netlink attributes
3673  * that can be used to refer to 'subfacet'.  The caller must provide 'keybuf'
3674  * for use as temporary storage. */
3675 static void
3676 subfacet_get_key(struct subfacet *subfacet, struct odputil_keybuf *keybuf,
3677                  struct ofpbuf *key)
3678 {
3679     if (!subfacet->key) {
3680         ofpbuf_use_stack(key, keybuf, sizeof *keybuf);
3681         odp_flow_key_from_flow(key, &subfacet->facet->flow);
3682     } else {
3683         ofpbuf_use_const(key, subfacet->key, subfacet->key_len);
3684     }
3685 }
3686
3687 /* Composes the datapath actions for 'subfacet' based on its rule's actions. */
3688 static void
3689 subfacet_make_actions(struct ofproto_dpif *p, struct subfacet *subfacet,
3690                       const struct ofpbuf *packet)
3691 {
3692     struct facet *facet = subfacet->facet;
3693     const struct rule_dpif *rule = facet->rule;
3694     struct ofpbuf *odp_actions;
3695     struct action_xlate_ctx ctx;
3696
3697     action_xlate_ctx_init(&ctx, p, &facet->flow, subfacet->initial_tci,
3698                           rule->up.flow_cookie, packet);
3699     odp_actions = xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
3700     facet->tags = ctx.tags;
3701     facet->may_install = ctx.may_set_up_flow;
3702     facet->has_learn = ctx.has_learn;
3703     facet->has_normal = ctx.has_normal;
3704     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
3705     facet->mirrors = ctx.mirrors;
3706
3707     if (subfacet->actions_len != odp_actions->size
3708         || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data, odp_actions->size)) {
3709         free(subfacet->actions);
3710         subfacet->actions_len = odp_actions->size;
3711         subfacet->actions = xmemdup(odp_actions->data, odp_actions->size);
3712     }
3713
3714     ofpbuf_delete(odp_actions);
3715 }
3716
3717 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
3718  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
3719  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
3720  * since 'subfacet' was last updated.
3721  *
3722  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
3723 static int
3724 subfacet_install(struct ofproto_dpif *ofproto, struct subfacet *subfacet,
3725                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
3726                  struct dpif_flow_stats *stats)
3727 {
3728     struct odputil_keybuf keybuf;
3729     enum dpif_flow_put_flags flags;
3730     struct ofpbuf key;
3731     int ret;
3732
3733     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3734     if (stats) {
3735         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
3736     }
3737
3738     subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
3739     ret = dpif_flow_put(ofproto->dpif, flags, key.data, key.size,
3740                         actions, actions_len, stats);
3741
3742     if (stats) {
3743         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
3744     }
3745
3746     return ret;
3747 }
3748
3749 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
3750 static void
3751 subfacet_uninstall(struct ofproto_dpif *p, struct subfacet *subfacet)
3752 {
3753     if (subfacet->installed) {
3754         struct odputil_keybuf keybuf;
3755         struct dpif_flow_stats stats;
3756         struct ofpbuf key;
3757         int error;
3758
3759         subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
3760         error = dpif_flow_del(p->dpif, key.data, key.size, &stats);
3761         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
3762         if (!error) {
3763             subfacet_update_stats(p, subfacet, &stats);
3764         }
3765         subfacet->installed = false;
3766     } else {
3767         assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
3768         assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
3769     }
3770 }
3771
3772 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
3773  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
3774  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
3775  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
3776  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
3777 static void
3778 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
3779                         struct dpif_flow_stats *stats)
3780 {
3781     if (stats
3782         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
3783         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
3784         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
3785         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
3786     }
3787
3788     subfacet->dp_packet_count = 0;
3789     subfacet->dp_byte_count = 0;
3790 }
3791
3792 /* Updates 'subfacet''s used time.  The caller is responsible for calling
3793  * facet_push_stats() to update the flows which 'subfacet' resubmits into. */
3794 static void
3795 subfacet_update_time(struct ofproto_dpif *ofproto, struct subfacet *subfacet,
3796                      long long int used)
3797 {
3798     if (used > subfacet->used) {
3799         subfacet->used = used;
3800         facet_update_time(ofproto, subfacet->facet, used);
3801     }
3802 }
3803
3804 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
3805  *
3806  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
3807  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
3808  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
3809  * that have been cleared out of the datapath. */
3810 static void
3811 subfacet_update_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, struct subfacet *subfacet,
3812                       const struct dpif_flow_stats *stats)
3813 {
3814     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
3815         struct facet *facet = subfacet->facet;
3816
3817         subfacet_update_time(ofproto, subfacet, stats->used);
3818         facet->packet_count += stats->n_packets;
3819         facet->byte_count += stats->n_bytes;
3820         facet_push_stats(facet);
3821         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, stats->tcp_flags);
3822     }
3823 }
3824 \f
3825 /* Rules. */
3826
3827 static struct rule_dpif *
3828 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3829                  uint8_t table_id)
3830 {
3831     struct cls_rule *cls_rule;
3832     struct classifier *cls;
3833
3834     if (table_id >= N_TABLES) {
3835         return NULL;
3836     }
3837
3838     cls = &ofproto->up.tables[table_id];
3839     if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY
3840         && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
3841         /* For OFPC_NORMAL frag_handling, we must pretend that transport ports
3842          * are unavailable. */
3843         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
3844         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
3845         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
3846         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow);
3847     } else {
3848         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow);
3849     }
3850     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
3851 }
3852
3853 static void
3854 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
3855 {
3856     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3857
3858     rule_invalidate(rule);
3859     if (clogged) {
3860         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
3861         c->op = rule->up.pending;
3862         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
3863     } else {
3864         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
3865     }
3866 }
3867
3868 static struct rule *
3869 rule_alloc(void)
3870 {
3871     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
3872     return &rule->up;
3873 }
3874
3875 static void
3876 rule_dealloc(struct rule *rule_)
3877 {
3878     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
3879     free(rule);
3880 }
3881
3882 static int
3883 rule_construct(struct rule *rule_)
3884 {
3885     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
3886     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3887     struct rule_dpif *victim;
3888     uint8_t table_id;
3889     int error;
3890
3891     error = validate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions,
3892                              &rule->up.cr.flow, ofproto->max_ports);
3893     if (error) {
3894         return error;
3895     }
3896
3897     rule->used = rule->up.created;
3898     rule->packet_count = 0;
3899     rule->byte_count = 0;
3900
3901     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
3902     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
3903         struct facet *facet;
3904
3905         rule->facets = victim->facets;
3906         list_moved(&rule->facets);
3907         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
3908             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
3909              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
3910              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
3911              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
3912              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
3913              * seem worth it. */
3914             facet_reset_counters(facet);
3915             facet->rule = rule;
3916         }
3917     } else {
3918         /* Must avoid list_moved() in this case. */
3919         list_init(&rule->facets);
3920     }
3921
3922     table_id = rule->up.table_id;
3923     rule->tag = (victim ? victim->tag
3924                  : table_id == 0 ? 0
3925                  : rule_calculate_tag(&rule->up.cr.flow, &rule->up.cr.wc,
3926                                       ofproto->tables[table_id].basis));
3927
3928     complete_operation(rule);
3929     return 0;
3930 }
3931
3932 static void
3933 rule_destruct(struct rule *rule_)
3934 {
3935     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
3936     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3937     struct facet *facet, *next_facet;
3938
3939     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
3940         facet_revalidate(ofproto, facet);
3941     }
3942
3943     complete_operation(rule);
3944 }
3945
3946 static void
3947 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
3948 {
3949     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
3950     struct facet *facet;
3951
3952     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
3953      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
3954     *packets = rule->packet_count;
3955     *bytes = rule->byte_count;
3956
3957     /* Add any statistics that are tracked by facets.  This includes
3958      * statistical data recently updated by ofproto_update_stats() as well as
3959      * stats for packets that were executed "by hand" via dpif_execute(). */
3960     LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
3961         *packets += facet->packet_count;
3962         *bytes += facet->byte_count;
3963     }
3964 }
3965
3966 static int
3967 rule_execute(struct rule *rule_, const struct flow *flow,
3968              struct ofpbuf *packet)
3969 {
3970     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
3971     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3972     struct action_xlate_ctx ctx;
3973     struct ofpbuf *odp_actions;
3974     size_t size;
3975
3976     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci,
3977                           rule->up.flow_cookie, packet);
3978     odp_actions = xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
3979     size = packet->size;
3980     if (execute_odp_actions(ofproto, flow, odp_actions->data,
3981                             odp_actions->size, packet)) {
3982         rule->used = time_msec();
3983         rule->packet_count++;
3984         rule->byte_count += size;
3985         flow_push_stats(rule, flow, 1, size, rule->used);
3986     }
3987     ofpbuf_delete(odp_actions);
3988
3989     return 0;
3990 }
3991
3992 static void
3993 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
3994 {
3995     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
3996     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3997     int error;
3998
3999     error = validate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions,
4000                              &rule->up.cr.flow, ofproto->max_ports);
4001     if (error) {
4002         ofoperation_complete(rule->up.pending, error);
4003         return;
4004     }
4005
4006     complete_operation(rule);
4007 }
4008 \f
4009 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
4010  * May modify 'packet'.
4011  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
4012 static int
4013 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
4014 {
4015     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
4016     struct ofpbuf key, odp_actions;
4017     struct odputil_keybuf keybuf;
4018     uint16_t odp_port;
4019     struct flow flow;
4020     int error;
4021
4022     flow_extract((struct ofpbuf *) packet, 0, 0, 0, &flow);
4023     odp_port = vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, ofport->odp_port,
4024                                       flow.vlan_tci);
4025     if (odp_port != ofport->odp_port) {
4026         eth_pop_vlan(packet);
4027         flow.vlan_tci = htons(0);
4028     }
4029
4030     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4031     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow);
4032
4033     ofpbuf_init(&odp_actions, 32);
4034     compose_sflow_action(ofproto, &odp_actions, &flow, odp_port);
4035
4036     nl_msg_put_u32(&odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, odp_port);
4037     error = dpif_execute(ofproto->dpif,
4038                          key.data, key.size,
4039                          odp_actions.data, odp_actions.size,
4040                          packet);
4041     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
4042
4043     if (error) {
4044         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %"PRIu32" (%s)",
4045                      ofproto->up.name, odp_port, strerror(error));
4046     }
4047     ofproto_update_local_port_stats(ofport->up.ofproto, packet->size, 0);
4048     return error;
4049 }
4050 \f
4051 /* OpenFlow to datapath action translation. */
4052
4053 static void do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
4054                              struct action_xlate_ctx *ctx);
4055 static void xlate_normal(struct action_xlate_ctx *);
4056
4057 static size_t
4058 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
4059                      struct ofpbuf *odp_actions,
4060                      const struct flow *flow,
4061                      const struct user_action_cookie *cookie)
4062 {
4063     uint32_t pid;
4064
4065     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->dpif,
4066                             ofp_port_to_odp_port(flow->in_port));
4067
4068     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, odp_actions);
4069 }
4070
4071 /* Compose SAMPLE action for sFlow. */
4072 static size_t
4073 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
4074                      struct ofpbuf *odp_actions,
4075                      const struct flow *flow,
4076                      uint32_t odp_port)
4077 {
4078     uint32_t port_ifindex;
4079     uint32_t probability;
4080     struct user_action_cookie cookie;
4081     size_t sample_offset, actions_offset;
4082     int cookie_offset, n_output;
4083
4084     if (!ofproto->sflow || flow->in_port == OFPP_NONE) {
4085         return 0;
4086     }
4087
4088     if (odp_port == OVSP_NONE) {
4089         port_ifindex = 0;
4090         n_output = 0;
4091     } else {
4092         port_ifindex = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ofproto->sflow, odp_port);
4093         n_output = 1;
4094     }
4095
4096     sample_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE);
4097
4098     /* Number of packets out of UINT_MAX to sample. */
4099     probability = dpif_sflow_get_probability(ofproto->sflow);
4100     nl_msg_put_u32(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY, probability);
4101
4102     actions_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS);
4103
4104     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SFLOW;
4105     cookie.data = port_ifindex;
4106     cookie.n_output = n_output;
4107     cookie.vlan_tci = 0;
4108     cookie_offset = put_userspace_action(ofproto, odp_actions, flow, &cookie);
4109
4110     nl_msg_end_nested(odp_actions, actions_offset);
4111     nl_msg_end_nested(odp_actions, sample_offset);
4112     return cookie_offset;
4113 }
4114
4115 /* SAMPLE action must be first action in any given list of actions.
4116  * At this point we do not have all information required to build it. So try to
4117  * build sample action as complete as possible. */
4118 static void
4119 add_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
4120 {
4121     ctx->user_cookie_offset = compose_sflow_action(ctx->ofproto,
4122                                                    ctx->odp_actions,
4123                                                    &ctx->flow, OVSP_NONE);
4124     ctx->sflow_odp_port = 0;
4125     ctx->sflow_n_outputs = 0;
4126 }
4127
4128 /* Fix SAMPLE action according to data collected while composing ODP actions.
4129  * We need to fix SAMPLE actions OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS attribute, i.e. nested
4130  * USERSPACE action's user-cookie which is required for sflow. */
4131 static void
4132 fix_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
4133 {
4134     const struct flow *base = &ctx->base_flow;
4135     struct user_action_cookie *cookie;
4136
4137     if (!ctx->user_cookie_offset) {
4138         return;
4139     }
4140
4141     cookie = ofpbuf_at(ctx->odp_actions, ctx->user_cookie_offset,
4142                      sizeof(*cookie));
4143     assert(cookie != NULL);
4144     assert(cookie->type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW);
4145
4146     if (ctx->sflow_n_outputs) {
4147         cookie->data = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ctx->ofproto->sflow,
4148                                                     ctx->sflow_odp_port);
4149     }
4150     if (ctx->sflow_n_outputs >= 255) {
4151         cookie->n_output = 255;
4152     } else {
4153         cookie->n_output = ctx->sflow_n_outputs;
4154     }
4155     cookie->vlan_tci = base->vlan_tci;
4156 }
4157
4158 static void
4159 compose_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port,
4160                         bool check_stp)
4161 {
4162     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
4163     uint16_t odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofp_port);
4164     ovs_be16 flow_vlan_tci = ctx->flow.vlan_tci;
4165     uint8_t flow_nw_tos = ctx->flow.nw_tos;
4166     uint16_t out_port;
4167
4168     if (ofport) {
4169         struct priority_to_dscp *pdscp;
4170
4171         if (ofport->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FWD)
4172             || (check_stp && !stp_forward_in_state(ofport->stp_state))) {
4173             return;
4174         }
4175
4176         pdscp = get_priority(ofport, ctx->flow.skb_priority);
4177         if (pdscp) {
4178             ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
4179             ctx->flow.nw_tos |= pdscp->dscp;
4180         }
4181     } else {
4182         /* We may not have an ofport record for this port, but it doesn't hurt
4183          * to allow forwarding to it anyhow.  Maybe such a port will appear
4184          * later and we're pre-populating the flow table.  */
4185     }
4186
4187     out_port = vsp_realdev_to_vlandev(ctx->ofproto, odp_port,
4188                                       ctx->flow.vlan_tci);
4189     if (out_port != odp_port) {
4190         ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
4191     }
4192     commit_odp_actions(&ctx->flow, &ctx->base_flow, ctx->odp_actions);
4193     nl_msg_put_u32(ctx->odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, out_port);
4194
4195     ctx->sflow_odp_port = odp_port;
4196     ctx->sflow_n_outputs++;
4197     ctx->nf_output_iface = ofp_port;
4198     ctx->flow.vlan_tci = flow_vlan_tci;
4199     ctx->flow.nw_tos = flow_nw_tos;
4200 }
4201
4202 static void
4203 compose_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port)
4204 {
4205     compose_output_action__(ctx, ofp_port, true);
4206 }
4207
4208 static void
4209 xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4210                    uint16_t in_port, uint8_t table_id)
4211 {
4212     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
4213         struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
4214         struct rule_dpif *rule;
4215         uint16_t old_in_port;
4216         uint8_t old_table_id;
4217
4218         old_table_id = ctx->table_id;
4219         ctx->table_id = table_id;
4220
4221         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port. */
4222         old_in_port = ctx->flow.in_port;
4223         ctx->flow.in_port = in_port;
4224         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &ctx->flow, table_id);
4225
4226         /* Tag the flow. */
4227         if (table_id > 0 && table_id < N_TABLES) {
4228             struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
4229             if (table->other_table) {
4230                 ctx->tags |= (rule
4231                               ? rule->tag
4232                               : rule_calculate_tag(&ctx->flow,
4233                                                    &table->other_table->wc,
4234                                                    table->basis));
4235             }
4236         }
4237
4238         /* Restore the original input port.  Otherwise OFPP_NORMAL and
4239          * OFPP_IN_PORT will have surprising behavior. */
4240         ctx->flow.in_port = old_in_port;
4241
4242         if (ctx->resubmit_hook) {
4243             ctx->resubmit_hook(ctx, rule);
4244         }
4245
4246         if (rule) {
4247             ovs_be64 old_cookie = ctx->cookie;
4248
4249             ctx->recurse++;
4250             ctx->cookie = rule->up.flow_cookie;
4251             do_xlate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions, ctx);
4252             ctx->cookie = old_cookie;
4253             ctx->recurse--;
4254         }
4255
4256         ctx->table_id = old_table_id;
4257     } else {
4258         static struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
4259
4260         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "resubmit actions recursed over %d times",
4261                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
4262     }
4263 }
4264
4265 static void
4266 xlate_resubmit_table(struct action_xlate_ctx *ctx,
4267                      const struct nx_action_resubmit *nar)
4268 {
4269     uint16_t in_port;
4270     uint8_t table_id;
4271
4272     in_port = (nar->in_port == htons(OFPP_IN_PORT)
4273                ? ctx->flow.in_port
4274                : ntohs(nar->in_port));
4275     table_id = nar->table == 255 ? ctx->table_id : nar->table;
4276
4277     xlate_table_action(ctx, in_port, table_id);
4278 }
4279
4280 static void
4281 flood_packets(struct action_xlate_ctx *ctx, bool all)
4282 {
4283     struct ofport_dpif *ofport;
4284
4285     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ctx->ofproto->up.ports) {
4286         uint16_t ofp_port = ofport->up.ofp_port;
4287
4288         if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
4289             continue;
4290         }
4291
4292         if (all) {
4293             compose_output_action__(ctx, ofp_port, false);
4294         } else if (!(ofport->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FLOOD))) {
4295             compose_output_action(ctx, ofp_port);
4296         }
4297     }
4298
4299     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
4300 }
4301
4302 static void
4303 execute_controller_action(struct action_xlate_ctx *ctx, int len)
4304 {
4305     struct ofputil_packet_in pin;
4306     struct ofpbuf *packet;
4307
4308     ctx->may_set_up_flow = false;
4309     if (!ctx->packet) {
4310         return;
4311     }
4312
4313     packet = ofpbuf_clone(ctx->packet);
4314
4315     if (packet->l2 && packet->l3) {
4316         struct eth_header *eh;
4317
4318         eth_pop_vlan(packet);
4319         eh = packet->l2;
4320         assert(eh->eth_type == ctx->flow.dl_type);
4321         memcpy(eh->eth_src, ctx->flow.dl_src, sizeof eh->eth_src);
4322         memcpy(eh->eth_dst, ctx->flow.dl_dst, sizeof eh->eth_dst);
4323
4324         if (ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
4325             eth_push_vlan(packet, ctx->flow.vlan_tci);
4326         }
4327
4328         if (packet->l4) {
4329             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
4330                 packet_set_ipv4(packet, ctx->flow.nw_src, ctx->flow.nw_dst,
4331                                 ctx->flow.nw_tos, ctx->flow.nw_ttl);
4332             }
4333
4334             if (packet->l7) {
4335                 if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_TCP) {
4336                     packet_set_tcp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
4337                                         ctx->flow.tp_dst);
4338                 } else if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_UDP) {
4339                     packet_set_udp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
4340                                         ctx->flow.tp_dst);
4341                 }
4342             }
4343         }
4344     }
4345
4346     pin.packet = packet->data;
4347     pin.packet_len = packet->size;
4348     pin.reason = OFPR_ACTION;
4349     pin.table_id = ctx->table_id;
4350     pin.cookie = ctx->cookie;
4351
4352     pin.buffer_id = 0;
4353     pin.send_len = len;
4354     pin.total_len = packet->size;
4355     flow_get_metadata(&ctx->flow, &pin.fmd);
4356
4357     connmgr_send_packet_in(ctx->ofproto->up.connmgr, &pin, &ctx->flow);
4358     ofpbuf_delete(packet);
4359 }
4360
4361 static void
4362 xlate_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx,
4363                       uint16_t port, uint16_t max_len)
4364 {
4365     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->nf_output_iface;
4366
4367     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
4368
4369     switch (port) {
4370     case OFPP_IN_PORT:
4371         compose_output_action(ctx, ctx->flow.in_port);
4372         break;
4373     case OFPP_TABLE:
4374         xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, ctx->table_id);
4375         break;
4376     case OFPP_NORMAL:
4377         xlate_normal(ctx);
4378         break;
4379     case OFPP_FLOOD:
4380         flood_packets(ctx,  false);
4381         break;
4382     case OFPP_ALL:
4383         flood_packets(ctx, true);
4384         break;
4385     case OFPP_CONTROLLER:
4386         execute_controller_action(ctx, max_len);
4387         break;
4388     case OFPP_NONE:
4389         break;
4390     case OFPP_LOCAL:
4391     default:
4392         if (port != ctx->flow.in_port) {
4393             compose_output_action(ctx, port);
4394         }
4395         break;
4396     }
4397
4398     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
4399         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
4400     } else if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
4401         ctx->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
4402     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
4403                ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
4404         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
4405     }
4406 }
4407
4408 static void
4409 xlate_output_reg_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4410                         const struct nx_action_output_reg *naor)
4411 {
4412     uint64_t ofp_port;
4413
4414     ofp_port = nxm_read_field_bits(naor->src, naor->ofs_nbits, &ctx->flow);
4415
4416     if (ofp_port <= UINT16_MAX) {
4417         xlate_output_action__(ctx, ofp_port, ntohs(naor->max_len));
4418     }
4419 }
4420
4421 static void
4422 xlate_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4423                     const struct ofp_action_output *oao)
4424 {
4425     xlate_output_action__(ctx, ntohs(oao->port), ntohs(oao->max_len));
4426 }
4427
4428 static void
4429 xlate_enqueue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4430                      const struct ofp_action_enqueue *oae)
4431 {
4432     uint16_t ofp_port;
4433     uint32_t flow_priority, priority;
4434     int error;
4435
4436     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(oae->queue_id),
4437                                    &priority);
4438     if (error) {
4439         /* Fall back to ordinary output action. */
4440         xlate_output_action__(ctx, ntohs(oae->port), 0);
4441         return;
4442     }
4443
4444     /* Figure out datapath output port. */
4445     ofp_port = ntohs(oae->port);
4446     if (ofp_port == OFPP_IN_PORT) {
4447         ofp_port = ctx->flow.in_port;
4448     } else if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
4449         return;
4450     }
4451
4452     /* Add datapath actions. */
4453     flow_priority = ctx->flow.skb_priority;
4454     ctx->flow.skb_priority = priority;
4455     compose_output_action(ctx, ofp_port);
4456     ctx->flow.skb_priority = flow_priority;
4457
4458     /* Update NetFlow output port. */
4459     if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
4460         ctx->nf_output_iface = ofp_port;
4461     } else if (ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
4462         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
4463     }
4464 }
4465
4466 static void
4467 xlate_set_queue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4468                        const struct nx_action_set_queue *nasq)
4469 {
4470     uint32_t priority;
4471     int error;
4472
4473     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(nasq->queue_id),
4474                                    &priority);
4475     if (error) {
4476         /* Couldn't translate queue to a priority, so ignore.  A warning
4477          * has already been logged. */
4478         return;
4479     }
4480
4481     ctx->flow.skb_priority = priority;
4482 }
4483
4484 struct xlate_reg_state {
4485     ovs_be16 vlan_tci;
4486     ovs_be64 tun_id;
4487 };
4488
4489 static void
4490 xlate_autopath(struct action_xlate_ctx *ctx,
4491                const struct nx_action_autopath *naa)
4492 {
4493     uint16_t ofp_port = ntohl(naa->id);
4494     struct ofport_dpif *port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
4495
4496     if (!port || !port->bundle) {
4497         ofp_port = OFPP_NONE;
4498     } else if (port->bundle->bond) {
4499         /* Autopath does not support VLAN hashing. */
4500         struct ofport_dpif *slave = bond_choose_output_slave(
4501             port->bundle->bond, &ctx->flow, 0, &ctx->tags);
4502         if (slave) {
4503             ofp_port = slave->up.ofp_port;
4504         }
4505     }
4506     autopath_execute(naa, &ctx->flow, ofp_port);
4507 }
4508
4509 static bool
4510 slave_enabled_cb(uint16_t ofp_port, void *ofproto_)
4511 {
4512     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
4513     struct ofport_dpif *port;
4514
4515     switch (ofp_port) {
4516     case OFPP_IN_PORT:
4517     case OFPP_TABLE:
4518     case OFPP_NORMAL:
4519     case OFPP_FLOOD:
4520     case OFPP_ALL:
4521     case OFPP_NONE:
4522         return true;
4523     case OFPP_CONTROLLER: /* Not supported by the bundle action. */
4524         return false;
4525     default:
4526         port = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
4527         return port ? port->may_enable : false;
4528     }
4529 }
4530
4531 static void
4532 xlate_learn_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4533                    const struct nx_action_learn *learn)
4534 {
4535     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 1);
4536     struct ofputil_flow_mod fm;
4537     int error;
4538
4539     learn_execute(learn, &ctx->flow, &fm);
4540
4541     error = ofproto_flow_mod(&ctx->ofproto->up, &fm);
4542     if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4543         char *msg = ofputil_error_to_string(error);
4544         VLOG_WARN("learning action failed to modify flow table (%s)", msg);
4545         free(msg);
4546     }
4547
4548     free(fm.actions);
4549 }
4550
4551 static bool
4552 may_receive(const struct ofport_dpif *port, struct action_xlate_ctx *ctx)
4553 {
4554     if (port->up.opp.config & (eth_addr_equals(ctx->flow.dl_dst, eth_addr_stp)
4555                                ? htonl(OFPPC_NO_RECV_STP)
4556                                : htonl(OFPPC_NO_RECV))) {
4557         return false;
4558     }
4559
4560     /* Only drop packets here if both forwarding and learning are
4561      * disabled.  If just learning is enabled, we need to have
4562      * OFPP_NORMAL and the learning action have a look at the packet
4563      * before we can drop it. */
4564     if (!stp_forward_in_state(port->stp_state)
4565             && !stp_learn_in_state(port->stp_state)) {
4566         return false;
4567     }
4568
4569     return true;
4570 }
4571
4572 static void
4573 do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
4574                  struct action_xlate_ctx *ctx)
4575 {
4576     const struct ofport_dpif *port;
4577     const union ofp_action *ia;
4578     size_t left;
4579
4580     port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
4581     if (port && !may_receive(port, ctx)) {
4582         /* Drop this flow. */
4583         return;
4584     }
4585
4586     OFPUTIL_ACTION_FOR_EACH_UNSAFE (ia, left, in, n_in) {
4587         const struct ofp_action_dl_addr *oada;
4588         const struct nx_action_resubmit *nar;
4589         const struct nx_action_set_tunnel *nast;
4590         const struct nx_action_set_queue *nasq;
4591         const struct nx_action_multipath *nam;
4592         const struct nx_action_autopath *naa;
4593         const struct nx_action_bundle *nab;
4594         const struct nx_action_output_reg *naor;
4595         enum ofputil_action_code code;
4596         ovs_be64 tun_id;
4597
4598         if (ctx->exit) {
4599             break;
4600         }
4601
4602         code = ofputil_decode_action_unsafe(ia);
4603         switch (code) {
4604         case OFPUTIL_OFPAT_OUTPUT:
4605             xlate_output_action(ctx, &ia->output);
4606             break;
4607
4608         case OFPUTIL_OFPAT_SET_VLAN_VID:
4609             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
4610             ctx->flow.vlan_tci |= ia->vlan_vid.vlan_vid | htons(VLAN_CFI);
4611             break;
4612
4613         case OFPUTIL_OFPAT_SET_VLAN_PCP:
4614             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
4615             ctx->flow.vlan_tci |= htons(
4616                 (ia->vlan_pcp.vlan_pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
4617             break;
4618
4619         case OFPUTIL_OFPAT_STRIP_VLAN:
4620             ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
4621             break;
4622
4623         case OFPUTIL_OFPAT_SET_DL_SRC:
4624             oada = ((struct ofp_action_dl_addr *) ia);
4625             memcpy(ctx->flow.dl_src, oada->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
4626             break;
4627
4628         case OFPUTIL_OFPAT_SET_DL_DST:
4629             oada = ((struct ofp_action_dl_addr *) ia);
4630             memcpy(ctx->flow.dl_dst, oada->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
4631             break;
4632
4633         case OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_SRC:
4634             ctx->flow.nw_src = ia->nw_addr.nw_addr;
4635             break;
4636
4637         case OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_DST:
4638             ctx->flow.nw_dst = ia->nw_addr.nw_addr;
4639             break;
4640
4641         case OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_TOS:
4642             /* OpenFlow 1.0 only supports IPv4. */
4643             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
4644                 ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
4645                 ctx->flow.nw_tos |= ia->nw_tos.nw_tos & IP_DSCP_MASK;
4646             }
4647             break;
4648
4649         case OFPUTIL_OFPAT_SET_TP_SRC:
4650             ctx->flow.tp_src = ia->tp_port.tp_port;
4651             break;
4652
4653         case OFPUTIL_OFPAT_SET_TP_DST:
4654             ctx->flow.tp_dst = ia->tp_port.tp_port;
4655             break;
4656
4657         case OFPUTIL_OFPAT_ENQUEUE:
4658             xlate_enqueue_action(ctx, (const struct ofp_action_enqueue *) ia);
4659             break;
4660
4661         case OFPUTIL_NXAST_RESUBMIT:
4662             nar = (const struct nx_action_resubmit *) ia;
4663             xlate_table_action(ctx, ntohs(nar->in_port), ctx->table_id);
4664             break;
4665
4666         case OFPUTIL_NXAST_RESUBMIT_TABLE:
4667             xlate_resubmit_table(ctx, (const struct nx_action_resubmit *) ia);
4668             break;
4669
4670         case OFPUTIL_NXAST_SET_TUNNEL:
4671             nast = (const struct nx_action_set_tunnel *) ia;
4672             tun_id = htonll(ntohl(nast->tun_id));
4673             ctx->flow.tun_id = tun_id;
4674             break;
4675
4676         case OFPUTIL_NXAST_SET_QUEUE:
4677             nasq = (const struct nx_action_set_queue *) ia;
4678             xlate_set_queue_action(ctx, nasq);
4679             break;
4680
4681         case OFPUTIL_NXAST_POP_QUEUE:
4682             ctx->flow.skb_priority = ctx->orig_skb_priority;
4683             break;
4684
4685         case OFPUTIL_NXAST_REG_MOVE:
4686             nxm_execute_reg_move((const struct nx_action_reg_move *) ia,
4687                                  &ctx->flow);
4688             break;
4689
4690         case OFPUTIL_NXAST_REG_LOAD:
4691             nxm_execute_reg_load((const struct nx_action_reg_load *) ia,
4692                                  &ctx->flow);
4693             break;
4694
4695         case OFPUTIL_NXAST_NOTE:
4696             /* Nothing to do. */
4697             break;
4698
4699         case OFPUTIL_NXAST_SET_TUNNEL64:
4700             tun_id = ((const struct nx_action_set_tunnel64 *) ia)->tun_id;
4701             ctx->flow.tun_id = tun_id;
4702             break;
4703
4704         case OFPUTIL_NXAST_MULTIPATH:
4705             nam = (const struct nx_action_multipath *) ia;
4706             multipath_execute(nam, &ctx->flow);
4707             break;
4708
4709         case OFPUTIL_NXAST_AUTOPATH:
4710             naa = (const struct nx_action_autopath *) ia;
4711             xlate_autopath(ctx, naa);
4712             break;
4713
4714         case OFPUTIL_NXAST_BUNDLE:
4715             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
4716             nab = (const struct nx_action_bundle *) ia;
4717             xlate_output_action__(ctx, bundle_execute(nab, &ctx->flow,
4718                                                       slave_enabled_cb,
4719                                                       ctx->ofproto), 0);
4720             break;
4721
4722         case OFPUTIL_NXAST_BUNDLE_LOAD:
4723             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
4724             nab = (const struct nx_action_bundle *) ia;
4725             bundle_execute_load(nab, &ctx->flow, slave_enabled_cb,
4726                                 ctx->ofproto);
4727             break;
4728
4729         case OFPUTIL_NXAST_OUTPUT_REG:
4730             naor = (const struct nx_action_output_reg *) ia;
4731             xlate_output_reg_action(ctx, naor);
4732             break;
4733
4734         case OFPUTIL_NXAST_LEARN:
4735             ctx->has_learn = true;
4736             if (ctx->may_learn) {
4737                 xlate_learn_action(ctx, (const struct nx_action_learn *) ia);
4738             }
4739             break;
4740
4741         case OFPUTIL_NXAST_EXIT:
4742             ctx->exit = true;
4743             break;
4744         }
4745     }
4746
4747     /* We've let OFPP_NORMAL and the learning action look at the packet,
4748      * so drop it now if forwarding is disabled. */
4749     if (port && !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
4750         ofpbuf_clear(ctx->odp_actions);
4751         add_sflow_action(ctx);
4752     }
4753 }
4754
4755 static void
4756 action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *ctx,
4757                       struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4758                       ovs_be16 initial_tci, ovs_be64 cookie,
4759                       const struct ofpbuf *packet)
4760 {
4761     ctx->ofproto = ofproto;
4762     ctx->flow = *flow;
4763     ctx->base_flow = ctx->flow;
4764     ctx->base_flow.tun_id = 0;
4765     ctx->base_flow.vlan_tci = initial_tci;
4766     ctx->cookie = cookie;
4767     ctx->packet = packet;
4768     ctx->may_learn = packet != NULL;
4769     ctx->resubmit_hook = NULL;
4770 }
4771
4772 static struct ofpbuf *
4773 xlate_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
4774               const union ofp_action *in, size_t n_in)
4775 {
4776     struct flow orig_flow = ctx->flow;
4777
4778     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_xlate);
4779
4780     ctx->odp_actions = ofpbuf_new(512);
4781     ofpbuf_reserve(ctx->odp_actions, NL_A_U32_SIZE);
4782     ctx->tags = 0;
4783     ctx->may_set_up_flow = true;
4784     ctx->has_learn = false;
4785     ctx->has_normal = false;
4786     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
4787     ctx->mirrors = 0;
4788     ctx->recurse = 0;
4789     ctx->orig_skb_priority = ctx->flow.skb_priority;
4790     ctx->table_id = 0;
4791     ctx->exit = false;
4792
4793     if (ctx->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
4794         switch (ctx->ofproto->up.frag_handling) {
4795         case OFPC_FRAG_NORMAL:
4796             /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
4797             ctx->flow.tp_src = ctx->base_flow.tp_src = htons(0);
4798             ctx->flow.tp_dst = ctx->base_flow.tp_dst = htons(0);
4799             break;
4800
4801         case OFPC_FRAG_DROP:
4802             return ctx->odp_actions;
4803
4804         case OFPC_FRAG_REASM:
4805             NOT_REACHED();
4806
4807         case OFPC_FRAG_NX_MATCH:
4808             /* Nothing to do. */
4809             break;
4810         }
4811     }
4812
4813     if (process_special(ctx->ofproto, &ctx->flow, ctx->packet)) {
4814         ctx->may_set_up_flow = false;
4815         return ctx->odp_actions;
4816     } else {
4817         add_sflow_action(ctx);
4818         do_xlate_actions(in, n_in, ctx);
4819
4820         if (!connmgr_may_set_up_flow(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
4821                                      ctx->odp_actions->data,
4822                                      ctx->odp_actions->size)) {
4823             ctx->may_set_up_flow = false;
4824             if (ctx->packet
4825                 && connmgr_msg_in_hook(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
4826                                        ctx->packet)) {
4827                 compose_output_action(ctx, OFPP_LOCAL);
4828             }
4829         }
4830         add_mirror_actions(ctx, &orig_flow);
4831         fix_sflow_action(ctx);
4832     }
4833
4834     return ctx->odp_actions;
4835 }
4836 \f
4837 /* OFPP_NORMAL implementation. */
4838
4839 static struct ofport_dpif *ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *);
4840
4841 /* Given 'vid', the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
4842  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), and 'in_bundle',
4843  * the bundle on which the packet was received, returns the VLAN to which the
4844  * packet belongs.
4845  *
4846  * Both 'vid' and the return value are in the range 0...4095. */
4847 static uint16_t
4848 input_vid_to_vlan(const struct ofbundle *in_bundle, uint16_t vid)
4849 {
4850     switch (in_bundle->vlan_mode) {
4851     case PORT_VLAN_ACCESS:
4852         return in_bundle->vlan;
4853         break;
4854
4855     case PORT_VLAN_TRUNK:
4856         return vid;
4857
4858     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
4859     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
4860         return vid ? vid : in_bundle->vlan;
4861
4862     default:
4863         NOT_REACHED();
4864     }
4865 }
4866
4867 /* Checks whether a packet with the given 'vid' may ingress on 'in_bundle'.
4868  * If so, returns true.  Otherwise, returns false and, if 'warn' is true, logs
4869  * a warning.
4870  *
4871  * 'vid' should be the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
4872  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), in the range
4873  * 0...4095. */
4874 static bool
4875 input_vid_is_valid(uint16_t vid, struct ofbundle *in_bundle, bool warn)
4876 {
4877     /* Allow any VID on the OFPP_NONE port. */
4878     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
4879         return true;
4880     }
4881
4882     switch (in_bundle->vlan_mode) {
4883     case PORT_VLAN_ACCESS:
4884         if (vid) {
4885             if (warn) {
4886                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
4887                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
4888                              "packet received on port %s configured as VLAN "
4889                              "%"PRIu16" access port",
4890                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
4891                              in_bundle->name, in_bundle->vlan);
4892             }
4893             return false;
4894         }
4895         return true;
4896
4897     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
4898     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
4899         if (!vid) {
4900             /* Port must always carry its native VLAN. */
4901             return true;
4902         }
4903         /* Fall through. */
4904     case PORT_VLAN_TRUNK:
4905         if (!ofbundle_includes_vlan(in_bundle, vid)) {
4906             if (warn) {
4907                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
4908                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" packet "
4909                              "received on port %s not configured for trunking "
4910                              "VLAN %"PRIu16,
4911                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
4912                              in_bundle->name, vid);
4913             }
4914             return false;
4915         }
4916         return true;
4917
4918     default:
4919         NOT_REACHED();
4920     }
4921
4922 }
4923
4924 /* Given 'vlan', the VLAN that a packet belongs to, and
4925  * 'out_bundle', a bundle on which the packet is to be output, returns the VID
4926  * that should be included in the 802.1Q header.  (If the return value is 0,
4927  * then the 802.1Q header should only be included in the packet if there is a
4928  * nonzero PCP.)
4929  *
4930  * Both 'vlan' and the return value are in the range 0...4095. */
4931 static uint16_t
4932 output_vlan_to_vid(const struct ofbundle *out_bundle, uint16_t vlan)
4933 {
4934     switch (out_bundle->vlan_mode) {
4935     case PORT_VLAN_ACCESS:
4936         return 0;
4937
4938     case PORT_VLAN_TRUNK:
4939     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
4940         return vlan;
4941
4942     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
4943         return vlan == out_bundle->vlan ? 0 : vlan;
4944
4945     default:
4946         NOT_REACHED();
4947     }
4948 }
4949
4950 static void
4951 output_normal(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct ofbundle *out_bundle,
4952               uint16_t vlan)
4953 {
4954     struct ofport_dpif *port;
4955     uint16_t vid;
4956     ovs_be16 tci, old_tci;
4957
4958     vid = output_vlan_to_vid(out_bundle, vlan);
4959     if (!out_bundle->bond) {
4960         port = ofbundle_get_a_port(out_bundle);
4961     } else {
4962         port = bond_choose_output_slave(out_bundle->bond, &ctx->flow,
4963                                         vid, &ctx->tags);
4964         if (!port) {
4965             /* No slaves enabled, so drop packet. */
4966             return;
4967         }
4968     }
4969
4970     old_tci = ctx->flow.vlan_tci;
4971     tci = htons(vid);
4972     if (tci || out_bundle->use_priority_tags) {
4973         tci |= ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_PCP_MASK);
4974         if (tci) {
4975             tci |= htons(VLAN_CFI);
4976         }
4977     }
4978     ctx->flow.vlan_tci = tci;
4979
4980     compose_output_action(ctx, port->up.ofp_port);
4981     ctx->flow.vlan_tci = old_tci;
4982 }
4983
4984 static int
4985 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
4986 {
4987     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
4988     return ffs(mask);
4989 }
4990
4991 static bool
4992 ofbundle_trunks_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
4993 {
4994     return (bundle->vlan_mode != PORT_VLAN_ACCESS
4995             && (!bundle->trunks || bitmap_is_set(bundle->trunks, vlan)));
4996 }
4997
4998 static bool
4999 ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
5000 {
5001     return vlan == bundle->vlan || ofbundle_trunks_vlan(bundle, vlan);
5002 }
5003
5004 /* Returns an arbitrary interface within 'bundle'. */
5005 static struct ofport_dpif *
5006 ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *bundle)
5007 {
5008     return CONTAINER_OF(list_front(&bundle->ports),
5009                         struct ofport_dpif, bundle_node);
5010 }
5011
5012 static bool
5013 vlan_is_mirrored(const struct ofmirror *m, int vlan)
5014 {
5015     return !m->vlans || bitmap_is_set(m->vlans, vlan);
5016 }
5017
5018 /* Returns true if a packet with Ethernet destination MAC 'dst' may be mirrored
5019  * to a VLAN.  In general most packets may be mirrored but we want to drop
5020  * protocols that may confuse switches. */
5021 static bool
5022 eth_dst_may_rspan(const uint8_t dst[ETH_ADDR_LEN])
5023 {
5024     /* If you change this function's behavior, please update corresponding
5025      * documentation in vswitch.xml at the same time. */
5026     if (dst[0] != 0x01) {
5027         /* All the currently banned MACs happen to start with 01 currently, so
5028          * this is a quick way to eliminate most of the good ones. */
5029     } else {
5030         if (eth_addr_is_reserved(dst)) {
5031             /* Drop STP, IEEE pause frames, and other reserved protocols
5032              * (01-80-c2-00-00-0x). */
5033             return false;
5034         }
5035
5036         if (dst[0] == 0x01 && dst[1] == 0x00 && dst[2] == 0x0c) {
5037             /* Cisco OUI. */
5038             if ((dst[3] & 0xfe) == 0xcc &&
5039                 (dst[4] & 0xfe) == 0xcc &&
5040                 (dst[5] & 0xfe) == 0xcc) {
5041                 /* Drop the following protocols plus others following the same
5042                    pattern:
5043
5044                    CDP, VTP, DTP, PAgP  (01-00-0c-cc-cc-cc)
5045                    Spanning Tree PVSTP+ (01-00-0c-cc-cc-cd)
5046                    STP Uplink Fast      (01-00-0c-cd-cd-cd) */
5047                 return false;
5048             }
5049
5050             if (!(dst[3] | dst[4] | dst[5])) {
5051                 /* Drop Inter Switch Link packets (01-00-0c-00-00-00). */
5052                 return false;
5053             }
5054         }
5055     }
5056     return true;
5057 }
5058
5059 static void
5060 add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct flow *orig_flow)
5061 {
5062     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
5063     mirror_mask_t mirrors;
5064     struct ofbundle *in_bundle;
5065     uint16_t vlan;
5066     uint16_t vid;
5067     const struct nlattr *a;
5068     size_t left;
5069
5070     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, orig_flow->in_port,
5071                                     ctx->packet != NULL);
5072     if (!in_bundle) {
5073         return;
5074     }
5075     mirrors = in_bundle->src_mirrors;
5076
5077     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
5078     if (in_bundle->mirror_out) {
5079         if (ctx->packet != NULL) {
5080             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5081             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
5082                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
5083                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5084         }
5085         return;
5086     }
5087
5088     /* Check VLAN. */
5089     vid = vlan_tci_to_vid(orig_flow->vlan_tci);
5090     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
5091         return;
5092     }
5093     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
5094
5095     /* Look at the output ports to check for destination selections. */
5096
5097     NL_ATTR_FOR_EACH (a, left, ctx->odp_actions->data,
5098                       ctx->odp_actions->size) {
5099         enum ovs_action_attr type = nl_attr_type(a);
5100         struct ofport_dpif *ofport;
5101
5102         if (type != OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT) {
5103             continue;
5104         }
5105
5106         ofport = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
5107         if (ofport && ofport->bundle) {
5108             mirrors |= ofport->bundle->dst_mirrors;
5109         }
5110     }
5111
5112     if (!mirrors) {
5113         return;
5114     }
5115
5116     /* Restore the original packet before adding the mirror actions. */
5117     ctx->flow = *orig_flow;
5118
5119     while (mirrors) {
5120         struct ofmirror *m;
5121
5122         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5123
5124         if (!vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
5125             mirrors &= mirrors - 1;
5126             continue;
5127         }
5128
5129         mirrors &= ~m->dup_mirrors;
5130         ctx->mirrors |= m->dup_mirrors;
5131         if (m->out) {
5132             output_normal(ctx, m->out, vlan);
5133         } else if (eth_dst_may_rspan(orig_flow->dl_dst)
5134                    && vlan != m->out_vlan) {
5135             struct ofbundle *bundle;
5136
5137             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
5138                 if (ofbundle_includes_vlan(bundle, m->out_vlan)
5139                     && !bundle->mirror_out) {
5140                     output_normal(ctx, bundle, m->out_vlan);
5141                 }
5142             }
5143         }
5144     }
5145 }
5146
5147 static void
5148 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
5149                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
5150 {
5151     if (!mirrors) {
5152         return;
5153     }
5154
5155     for (; mirrors; mirrors &= mirrors - 1) {
5156         struct ofmirror *m;
5157
5158         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5159
5160         if (!m) {
5161             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
5162              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
5163              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
5164              * mirror list before reaching here, but doing that would
5165              * not properly account the traffic stats we've currently
5166              * accumulated for previous mirror configuration. */
5167             continue;
5168         }
5169
5170         m->packet_count += packets;
5171         m->byte_count += bytes;
5172     }
5173 }
5174
5175 /* A VM broadcasts a gratuitous ARP to indicate that it has resumed after
5176  * migration.  Older Citrix-patched Linux DomU used gratuitous ARP replies to
5177  * indicate this; newer upstream kernels use gratuitous ARP requests. */
5178 static bool
5179 is_gratuitous_arp(const struct flow *flow)
5180 {
5181     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
5182             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
5183             && (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
5184                 || (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST
5185                     && flow->nw_src == flow->nw_dst)));
5186 }
5187
5188 static void
5189 update_learning_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
5190                       const struct flow *flow, int vlan,
5191                       struct ofbundle *in_bundle)
5192 {
5193     struct mac_entry *mac;
5194
5195     /* Don't learn the OFPP_NONE port. */
5196     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
5197         return;
5198     }
5199
5200     if (!mac_learning_may_learn(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan)) {
5201         return;
5202     }
5203
5204     mac = mac_learning_insert(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan);
5205     if (is_gratuitous_arp(flow)) {
5206         /* We don't want to learn from gratuitous ARP packets that are
5207          * reflected back over bond slaves so we lock the learning table. */
5208         if (!in_bundle->bond) {
5209             mac_entry_set_grat_arp_lock(mac);
5210         } else if (mac_entry_is_grat_arp_locked(mac)) {
5211             return;
5212         }
5213     }
5214
5215     if (mac_entry_is_new(mac) || mac->port.p != in_bundle) {
5216         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
5217          * so keep the rate limit relatively high. */
5218         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
5219         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
5220                     "on port %s in VLAN %d",
5221                     ofproto->up.name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
5222                     in_bundle->name, vlan);
5223
5224         mac->port.p = in_bundle;
5225         tag_set_add(&ofproto->revalidate_set,
5226                     mac_learning_changed(ofproto->ml, mac));
5227     }
5228 }
5229
5230 static struct ofbundle *
5231 lookup_input_bundle(struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t in_port, bool warn)
5232 {
5233     struct ofport_dpif *ofport;
5234
5235     /* Special-case OFPP_NONE, which a controller may use as the ingress
5236      * port for traffic that it is sourcing. */
5237     if (in_port == OFPP_NONE) {
5238         return &ofpp_none_bundle;
5239     }
5240
5241     /* Find the port and bundle for the received packet. */
5242     ofport = get_ofp_port(ofproto, in_port);
5243     if (ofport && ofport->bundle) {
5244         return ofport->bundle;
5245     }
5246
5247     /* Odd.  A few possible reasons here:
5248      *
5249      * - We deleted a port but there are still a few packets queued up
5250      *   from it.
5251      *
5252      * - Someone externally added a port (e.g. "ovs-dpctl add-if") that
5253      *   we don't know about.
5254      *
5255      * - The ofproto client didn't configure the port as part of a bundle.
5256      */
5257     if (warn) {
5258         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5259
5260         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
5261                      "port %"PRIu16, ofproto->up.name, in_port);
5262     }
5263     return NULL;
5264 }
5265
5266 /* Determines whether packets in 'flow' within 'ofproto' should be forwarded or
5267  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
5268  * dropped.
5269  *
5270  * 'in_port' must be the ofport_dpif that corresponds to flow->in_port.
5271  * 'in_port' must be part of a bundle (e.g. in_port->bundle must be nonnull).
5272  *
5273  * 'vlan' must be the VLAN that corresponds to flow->vlan_tci on 'in_port', as
5274  * returned by input_vid_to_vlan().  It must be a valid VLAN for 'in_port', as
5275  * checked by input_vid_is_valid().
5276  *
5277  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
5278  * so in one special case.
5279  */
5280 static bool
5281 is_admissible(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5282               struct ofport_dpif *in_port, uint16_t vlan, tag_type *tags)
5283 {
5284     struct ofbundle *in_bundle = in_port->bundle;
5285
5286     /* Drop frames for reserved multicast addresses
5287      * only if forward_bpdu option is absent. */
5288     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst) && !ofproto->up.forward_bpdu) {
5289         return false;
5290     }
5291
5292     if (in_bundle->bond) {
5293         struct mac_entry *mac;
5294
5295         switch (bond_check_admissibility(in_bundle->bond, in_port,
5296                                          flow->dl_dst, tags)) {
5297         case BV_ACCEPT:
5298             break;
5299
5300         case BV_DROP:
5301             return false;
5302
5303         case BV_DROP_IF_MOVED:
5304             mac = mac_learning_lookup(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan, NULL);
5305             if (mac && mac->port.p != in_bundle &&
5306                 (!is_gratuitous_arp(flow)
5307                  || mac_entry_is_grat_arp_locked(mac))) {
5308                 return false;
5309             }
5310             break;
5311         }
5312     }
5313
5314     return true;
5315 }
5316
5317 static void
5318 xlate_normal(struct action_xlate_ctx *ctx)
5319 {
5320     struct ofport_dpif *in_port;
5321     struct ofbundle *in_bundle;
5322     struct mac_entry *mac;
5323     uint16_t vlan;
5324     uint16_t vid;
5325
5326     ctx->has_normal = true;
5327
5328     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port,
5329                                   ctx->packet != NULL);
5330     if (!in_bundle) {
5331         return;
5332     }
5333
5334     /* We know 'in_port' exists unless it is "ofpp_none_bundle",
5335      * since lookup_input_bundle() succeeded. */
5336     in_port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
5337
5338     /* Drop malformed frames. */
5339     if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_VLAN) &&
5340         !(ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI))) {
5341         if (ctx->packet != NULL) {
5342             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5343             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet with partial "
5344                          "VLAN tag received on port %s",
5345                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5346         }
5347         return;
5348     }
5349
5350     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
5351     if (in_bundle->mirror_out) {
5352         if (ctx->packet != NULL) {
5353             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5354             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
5355                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
5356                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5357         }
5358         return;
5359     }
5360
5361     /* Check VLAN. */
5362     vid = vlan_tci_to_vid(ctx->flow.vlan_tci);
5363     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
5364         return;
5365     }
5366     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
5367
5368     /* Check other admissibility requirements. */
5369     if (in_port &&
5370          !is_admissible(ctx->ofproto, &ctx->flow, in_port, vlan, &ctx->tags)) {
5371         return;
5372     }
5373
5374     /* Learn source MAC. */
5375     if (ctx->may_learn) {
5376         update_learning_table(ctx->ofproto, &ctx->flow, vlan, in_bundle);
5377     }
5378
5379     /* Determine output bundle. */
5380     mac = mac_learning_lookup(ctx->ofproto->ml, ctx->flow.dl_dst, vlan,
5381                               &ctx->tags);
5382     if (mac) {
5383         if (mac->port.p != in_bundle) {
5384             output_normal(ctx, mac->port.p, vlan);
5385         }
5386     } else {
5387         struct ofbundle *bundle;
5388
5389         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ctx->ofproto->bundles) {
5390             if (bundle != in_bundle
5391                 && ofbundle_includes_vlan(bundle, vlan)
5392                 && bundle->floodable
5393                 && !bundle->mirror_out) {
5394                 output_normal(ctx, bundle, vlan);
5395             }
5396         }
5397         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
5398     }
5399 }
5400 \f
5401 /* Optimized flow revalidation.
5402  *
5403  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
5404  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
5405  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
5406  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
5407  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
5408  * doesn't change very often.
5409  *
5410  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
5411  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
5412  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
5413  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
5414  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
5415  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
5416  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
5417  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
5418  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
5419  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
5420  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
5421
5422 /* Calculates the tag to use for 'flow' and wildcards 'wc' when it is inserted
5423  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
5424 static uint32_t
5425 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wc,
5426                    uint32_t secret)
5427 {
5428     if (flow_wildcards_is_catchall(wc)) {
5429         return 0;
5430     } else {
5431         struct flow tag_flow = *flow;
5432         flow_zero_wildcards(&tag_flow, wc);
5433         return tag_create_deterministic(flow_hash(&tag_flow, secret));
5434     }
5435 }
5436
5437 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
5438  * taggability of that table.
5439  *
5440  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
5441  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
5442  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
5443  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
5444  * different wildcards to be created with the same address, then this function
5445  * will incorrectly skip revalidation. */
5446 static void
5447 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
5448 {
5449     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
5450     const struct classifier *cls = &ofproto->up.tables[table_id];
5451     struct cls_table *catchall, *other;
5452     struct cls_table *t;
5453
5454     catchall = other = NULL;
5455
5456     switch (hmap_count(&cls->tables)) {
5457     case 0:
5458         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
5459          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
5460          * yet. */
5461         break;
5462
5463     case 1:
5464     case 2:
5465         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &cls->tables) {
5466             if (cls_table_is_catchall(t)) {
5467                 catchall = t;
5468             } else if (!other) {
5469                 other = t;
5470             } else {
5471                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
5472                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
5473                 other = NULL;
5474             }
5475         }
5476         break;
5477
5478     default:
5479         /* Can't tag this table. */
5480         break;
5481     }
5482
5483     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
5484         table->catchall_table = catchall;
5485         table->other_table = other;
5486         ofproto->need_revalidate = true;
5487     }
5488 }
5489
5490 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
5491  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
5492  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
5493  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
5494  *
5495  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
5496  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
5497 static void
5498 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
5499 {
5500     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5501
5502     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
5503
5504     if (!ofproto->need_revalidate) {
5505         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
5506
5507         if (table->other_table && rule->tag) {
5508             tag_set_add(&ofproto->revalidate_set, rule->tag);
5509         } else {
5510             ofproto->need_revalidate = true;
5511         }
5512     }
5513 }
5514 \f
5515 static bool
5516 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
5517                   enum ofp_config_flags frag_handling)
5518 {
5519     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5520
5521     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
5522         ofproto->need_revalidate = true;
5523         return true;
5524     } else {
5525         return false;
5526     }
5527 }
5528
5529 static int
5530 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
5531            const struct flow *flow,
5532            const union ofp_action *ofp_actions, size_t n_ofp_actions)
5533 {
5534     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5535     int error;
5536
5537     if (flow->in_port >= ofproto->max_ports && flow->in_port < OFPP_MAX) {
5538         return ofp_mkerr_nicira(OFPET_BAD_REQUEST, NXBRC_BAD_IN_PORT);
5539     }
5540
5541     error = validate_actions(ofp_actions, n_ofp_actions, flow,
5542                              ofproto->max_ports);
5543     if (!error) {
5544         struct odputil_keybuf keybuf;
5545         struct ofpbuf *odp_actions;
5546         struct ofproto_push push;
5547         struct ofpbuf key;
5548
5549         ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5550         odp_flow_key_from_flow(&key, flow);
5551
5552         action_xlate_ctx_init(&push.ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci, 0,
5553                               packet);
5554
5555         /* Ensure that resubmits in 'ofp_actions' get accounted to their
5556          * matching rules. */
5557         push.packets = 1;
5558         push.bytes = packet->size;
5559         push.used = time_msec();
5560         push.ctx.resubmit_hook = push_resubmit;
5561
5562         odp_actions = xlate_actions(&push.ctx, ofp_actions, n_ofp_actions);
5563         dpif_execute(ofproto->dpif, key.data, key.size,
5564                      odp_actions->data, odp_actions->size, packet);
5565         ofpbuf_delete(odp_actions);
5566     }
5567     return error;
5568 }
5569 \f
5570 /* NetFlow. */
5571
5572 static int
5573 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
5574             const struct netflow_options *netflow_options)
5575 {
5576     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5577
5578     if (netflow_options) {
5579         if (!ofproto->netflow) {
5580             ofproto->netflow = netflow_create();
5581         }
5582         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
5583     } else {
5584         netflow_destroy(ofproto->netflow);
5585         ofproto->netflow = NULL;
5586         return 0;
5587     }
5588 }
5589
5590 static void
5591 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
5592                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
5593 {
5594     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5595
5596     dpif_get_netflow_ids(ofproto->dpif, engine_type, engine_id);
5597 }
5598
5599 static void
5600 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
5601 {
5602     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
5603         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
5604         struct subfacet *subfacet;
5605         struct ofexpired expired;
5606
5607         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5608             if (subfacet->installed) {
5609                 struct dpif_flow_stats stats;
5610
5611                 subfacet_install(ofproto, subfacet, subfacet->actions,
5612                                  subfacet->actions_len, &stats);
5613                 subfacet_update_stats(ofproto, subfacet, &stats);
5614             }
5615         }
5616
5617         expired.flow = facet->flow;
5618         expired.packet_count = facet->packet_count;
5619         expired.byte_count = facet->byte_count;
5620         expired.used = facet->used;
5621         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
5622     }
5623 }
5624
5625 static void
5626 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
5627 {
5628     struct facet *facet;
5629
5630     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
5631         send_active_timeout(ofproto, facet);
5632     }
5633 }
5634 \f
5635 static struct ofproto_dpif *
5636 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
5637 {
5638     struct ofproto_dpif *ofproto;
5639
5640     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
5641                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
5642         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
5643             return ofproto;
5644         }
5645     }
5646     return NULL;
5647 }
5648
5649 static void
5650 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
5651                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5652 {
5653     struct ofproto_dpif *ofproto;
5654
5655     if (argc > 1) {
5656         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5657         if (!ofproto) {
5658             unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
5659             return;
5660         }
5661         mac_learning_flush(ofproto->ml);
5662         ofproto->need_revalidate = true;
5663     } else {
5664         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5665             mac_learning_flush(ofproto->ml);
5666             ofproto->need_revalidate = true;
5667         }
5668     }
5669
5670     unixctl_command_reply(conn, 200, "table successfully flushed");
5671 }
5672
5673 static void
5674 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
5675                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5676 {
5677     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5678     const struct ofproto_dpif *ofproto;
5679     const struct mac_entry *e;
5680
5681     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5682     if (!ofproto) {
5683         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
5684         return;
5685     }
5686
5687     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
5688     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
5689         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
5690         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
5691                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
5692                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
5693                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
5694     }
5695     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
5696     ds_destroy(&ds);
5697 }
5698
5699 struct ofproto_trace {
5700     struct action_xlate_ctx ctx;
5701     struct flow flow;
5702     struct ds *result;
5703 };
5704
5705 static void
5706 trace_format_rule(struct ds *result, uint8_t table_id, int level,
5707                   const struct rule_dpif *rule)
5708 {
5709     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5710     if (!rule) {
5711         ds_put_cstr(result, "No match\n");
5712         return;
5713     }
5714
5715     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
5716                   table_id, ntohll(rule->up.flow_cookie));
5717     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
5718     ds_put_char(result, '\n');
5719
5720     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5721     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
5722     ofp_print_actions(result, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
5723     ds_put_char(result, '\n');
5724 }
5725
5726 static void
5727 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
5728                  struct ofproto_trace *trace)
5729 {
5730     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5731     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5732     if (flow_equal(&trace->ctx.flow, &trace->flow)) {
5733         ds_put_cstr(result, "unchanged");
5734     } else {
5735         flow_format(result, &trace->ctx.flow);
5736         trace->flow = trace->ctx.flow;
5737     }
5738     ds_put_char(result, '\n');
5739 }
5740
5741 static void
5742 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
5743                   struct ofproto_trace *trace)
5744 {
5745     size_t i;
5746
5747     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5748     ds_put_format(result, "%s:", title);
5749     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
5750         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
5751     }
5752     ds_put_char(result, '\n');
5753 }
5754
5755 static void
5756 trace_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
5757 {
5758     struct ofproto_trace *trace = CONTAINER_OF(ctx, struct ofproto_trace, ctx);
5759     struct ds *result = trace->result;
5760
5761     ds_put_char(result, '\n');
5762     trace_format_flow(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
5763     trace_format_regs(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
5764     trace_format_rule(result, ctx->table_id, ctx->recurse + 1, rule);
5765 }
5766
5767 static void
5768 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
5769                       void *aux OVS_UNUSED)
5770 {
5771     const char *dpname = argv[1];
5772     struct ofproto_dpif *ofproto;
5773     struct ofpbuf odp_key;
5774     struct ofpbuf *packet;
5775     struct rule_dpif *rule;
5776     ovs_be16 initial_tci;
5777     struct ds result;
5778     struct flow flow;
5779     char *s;
5780
5781     packet = NULL;
5782     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
5783     ds_init(&result);
5784
5785     ofproto = ofproto_dpif_lookup(dpname);
5786     if (!ofproto) {
5787         unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown ofproto (use ofproto/list "
5788                               "for help)");
5789         goto exit;
5790     }
5791     if (argc == 3 || (argc == 4 && !strcmp(argv[3], "-generate"))) {
5792         /* ofproto/trace dpname flow [-generate] */
5793         const char *flow_s = argv[2];
5794         const char *generate_s = argv[3];
5795         int error;
5796
5797         /* Convert string to datapath key. */
5798         ofpbuf_init(&odp_key, 0);
5799         error = odp_flow_key_from_string(flow_s, NULL, &odp_key);
5800         if (error) {
5801             unixctl_command_reply(conn, 501, "Bad flow syntax");
5802             goto exit;
5803         }
5804
5805         /* Convert odp_key to flow. */
5806         error = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto, odp_key.data,
5807                                               odp_key.size, &flow,
5808                                               &initial_tci, NULL);
5809         if (error == ODP_FIT_ERROR) {
5810             unixctl_command_reply(conn, 501, "Invalid flow");
5811             goto exit;
5812         }
5813
5814         /* Generate a packet, if requested. */
5815         if (generate_s) {
5816             packet = ofpbuf_new(0);
5817             flow_compose(packet, &flow);
5818         }
5819     } else if (argc == 6) {
5820         /* ofproto/trace dpname priority tun_id in_port packet */
5821         const char *priority_s = argv[2];
5822         const char *tun_id_s = argv[3];
5823         const char *in_port_s = argv[4];
5824         const char *packet_s = argv[5];
5825         uint16_t in_port = ofp_port_to_odp_port(atoi(in_port_s));
5826         ovs_be64 tun_id = htonll(strtoull(tun_id_s, NULL, 0));
5827         uint32_t priority = atoi(priority_s);
5828         const char *msg;
5829
5830         msg = eth_from_hex(packet_s, &packet);
5831         if (msg) {
5832             unixctl_command_reply(conn, 501, msg);
5833             goto exit;
5834         }
5835
5836         ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
5837         s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
5838         ds_put_cstr(&result, s);
5839         free(s);
5840
5841         flow_extract(packet, priority, tun_id, in_port, &flow);
5842         initial_tci = flow.vlan_tci;
5843     } else {
5844         unixctl_command_reply(conn, 501, "Bad command syntax");
5845         goto exit;
5846     }
5847
5848     ds_put_cstr(&result, "Flow: ");
5849     flow_format(&result, &flow);
5850     ds_put_char(&result, '\n');
5851
5852     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &flow, 0);
5853     trace_format_rule(&result, 0, 0, rule);
5854     if (rule) {
5855         struct ofproto_trace trace;
5856         struct ofpbuf *odp_actions;
5857
5858         trace.result = &result;
5859         trace.flow = flow;
5860         action_xlate_ctx_init(&trace.ctx, ofproto, &flow, initial_tci,
5861                               rule->up.flow_cookie, packet);
5862         trace.ctx.resubmit_hook = trace_resubmit;
5863         odp_actions = xlate_actions(&trace.ctx,
5864                                     rule->up.actions, rule->up.n_actions);
5865
5866         ds_put_char(&result, '\n');
5867         trace_format_flow(&result, 0, "Final flow", &trace);
5868         ds_put_cstr(&result, "Datapath actions: ");
5869         format_odp_actions(&result, odp_actions->data, odp_actions->size);
5870         ofpbuf_delete(odp_actions);
5871
5872         if (!trace.ctx.may_set_up_flow) {
5873             if (packet) {
5874                 ds_put_cstr(&result, "\nThis flow is not cachable.");
5875             } else {
5876                 ds_put_cstr(&result, "\nThe datapath actions are incomplete--"
5877                             "for complete actions, please supply a packet.");
5878             }
5879         }
5880     }
5881
5882     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&result));
5883
5884 exit:
5885     ds_destroy(&result);
5886     ofpbuf_delete(packet);
5887     ofpbuf_uninit(&odp_key);
5888 }
5889
5890 static void
5891 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
5892                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
5893 {
5894     clogged = true;
5895     unixctl_command_reply(conn, 200, NULL);
5896 }
5897
5898 static void
5899 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
5900                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
5901 {
5902     clogged = false;
5903     unixctl_command_reply(conn, 200, NULL);
5904 }
5905
5906 static void
5907 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
5908 {
5909     static bool registered;
5910     if (registered) {
5911         return;
5912     }
5913     registered = true;
5914
5915     unixctl_command_register(
5916         "ofproto/trace",
5917         "bridge {tun_id in_port packet | odp_flow [-generate]}",
5918         2, 5, ofproto_unixctl_trace, NULL);
5919     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
5920                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
5921     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
5922                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
5923     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
5924                              ofproto_dpif_clog, NULL);
5925     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
5926                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
5927 }
5928 \f
5929 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
5930  *
5931  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
5932  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
5933  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
5934  * widespread use, we will delete these interfaces. */
5935
5936 static int
5937 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
5938 {
5939     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
5940     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
5941
5942     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
5943         && vid == ofport->vlandev_vid) {
5944         return 0;
5945     }
5946
5947     ofproto->need_revalidate = true;
5948
5949     if (ofport->realdev_ofp_port) {
5950         vsp_remove(ofport);
5951     }
5952     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
5953         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
5954          * themselves be part of a bundle. */
5955         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
5956     }
5957
5958     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
5959     ofport->vlandev_vid = vid;
5960
5961     if (realdev_ofp_port) {
5962         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
5963     }
5964
5965     return 0;
5966 }
5967
5968 static uint32_t
5969 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
5970 {
5971     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
5972 }
5973
5974 static uint32_t
5975 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5976                        uint32_t realdev_odp_port, ovs_be16 vlan_tci)
5977 {
5978     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
5979         uint16_t realdev_ofp_port = odp_port_to_ofp_port(realdev_odp_port);
5980         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
5981         const struct vlan_splinter *vsp;
5982
5983         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
5984                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
5985                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
5986             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
5987                 && vsp->vid == vid) {
5988                 return ofp_port_to_odp_port(vsp->vlandev_ofp_port);
5989             }
5990         }
5991     }
5992     return realdev_odp_port;
5993 }
5994
5995 static struct vlan_splinter *
5996 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
5997 {
5998     struct vlan_splinter *vsp;
5999
6000     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
6001                              &ofproto->vlandev_map) {
6002         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
6003             return vsp;
6004         }
6005     }
6006
6007     return NULL;
6008 }
6009
6010 static uint16_t
6011 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6012                    uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
6013 {
6014     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
6015         const struct vlan_splinter *vsp;
6016
6017         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
6018         if (vsp) {
6019             if (vid) {
6020                 *vid = vsp->vid;
6021             }
6022             return vsp->realdev_ofp_port;
6023         }
6024     }
6025     return 0;
6026 }
6027
6028 static void
6029 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
6030 {
6031     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6032     struct vlan_splinter *vsp;
6033
6034     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
6035     if (vsp) {
6036         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
6037         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
6038         free(vsp);
6039
6040         port->realdev_ofp_port = 0;
6041     } else {
6042         VLOG_ERR("missing vlan device record");
6043     }
6044 }
6045
6046 static void
6047 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6048 {
6049     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6050
6051     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
6052         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
6053             == realdev_ofp_port)) {
6054         struct vlan_splinter *vsp;
6055
6056         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
6057         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
6058                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
6059         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
6060                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
6061         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6062         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
6063         vsp->vid = vid;
6064
6065         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6066     } else {
6067         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
6068     }
6069 }
6070 \f
6071 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
6072     enumerate_types,
6073     enumerate_names,
6074     del,
6075     alloc,
6076     construct,
6077     destruct,
6078     dealloc,
6079     run,
6080     run_fast,
6081     wait,
6082     flush,
6083     get_features,
6084     get_tables,
6085     port_alloc,
6086     port_construct,
6087     port_destruct,
6088     port_dealloc,
6089     port_modified,
6090     port_reconfigured,
6091     port_query_by_name,
6092     port_add,
6093     port_del,
6094     port_get_stats,
6095     port_dump_start,
6096     port_dump_next,
6097     port_dump_done,
6098     port_poll,
6099     port_poll_wait,
6100     port_is_lacp_current,
6101     NULL,                       /* rule_choose_table */
6102     rule_alloc,
6103     rule_construct,
6104     rule_destruct,
6105     rule_dealloc,
6106     rule_get_stats,
6107     rule_execute,
6108     rule_modify_actions,
6109     set_frag_handling,
6110     packet_out,
6111     set_netflow,
6112     get_netflow_ids,
6113     set_sflow,
6114     set_cfm,
6115     get_cfm_fault,
6116     get_cfm_remote_mpids,
6117     set_stp,
6118     get_stp_status,
6119     set_stp_port,
6120     get_stp_port_status,
6121     set_queues,
6122     bundle_set,
6123     bundle_remove,
6124     mirror_set,
6125     mirror_get_stats,
6126     set_flood_vlans,
6127     is_mirror_output_bundle,
6128     forward_bpdu_changed,
6129     set_mac_idle_time,
6130     set_realdev,
6131 };