ofp-util: Add 'modify_cookie' to struct ofputil_flow_mod, to support OF1.1.
[sliver-openvswitch.git] / ofproto / ofproto-dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18
19 #include "ofproto/ofproto-dpif.h"
20 #include "ofproto/ofproto-provider.h"
21
22 #include <errno.h>
23
24 #include "bfd.h"
25 #include "bond.h"
26 #include "bundle.h"
27 #include "byte-order.h"
28 #include "connmgr.h"
29 #include "coverage.h"
30 #include "cfm.h"
31 #include "dpif.h"
32 #include "dynamic-string.h"
33 #include "fail-open.h"
34 #include "hmapx.h"
35 #include "lacp.h"
36 #include "learn.h"
37 #include "mac-learning.h"
38 #include "meta-flow.h"
39 #include "multipath.h"
40 #include "netdev-vport.h"
41 #include "netdev.h"
42 #include "netlink.h"
43 #include "nx-match.h"
44 #include "odp-util.h"
45 #include "odp-execute.h"
46 #include "ofp-util.h"
47 #include "ofpbuf.h"
48 #include "ofp-actions.h"
49 #include "ofp-parse.h"
50 #include "ofp-print.h"
51 #include "ofproto-dpif-governor.h"
52 #include "ofproto-dpif-ipfix.h"
53 #include "ofproto-dpif-mirror.h"
54 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
55 #include "ofproto-dpif-xlate.h"
56 #include "poll-loop.h"
57 #include "simap.h"
58 #include "smap.h"
59 #include "timer.h"
60 #include "tunnel.h"
61 #include "unaligned.h"
62 #include "unixctl.h"
63 #include "vlan-bitmap.h"
64 #include "vlog.h"
65
66 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
67
68 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
69 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
70 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
71 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
72 COVERAGE_DEFINE(facet_suppress);
73 COVERAGE_DEFINE(subfacet_install_fail);
74
75 struct flow_miss;
76 struct facet;
77
78 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
79                                           const struct flow *,
80                                           struct flow_wildcards *wc);
81
82 static void rule_get_stats(struct rule *, uint64_t *packets, uint64_t *bytes);
83 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
84
85 static void bundle_remove(struct ofport *);
86 static void bundle_update(struct ofbundle *);
87 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
88 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
89 static void bundle_run(struct ofbundle *);
90 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
91
92 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
93 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
94 static int set_stp_port(struct ofport *,
95                         const struct ofproto_port_stp_settings *);
96
97 static void compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
98                               enum slow_path_reason,
99                               uint64_t *stub, size_t stub_size,
100                               const struct nlattr **actionsp,
101                               size_t *actions_lenp);
102
103 /* A subfacet (see "struct subfacet" below) has three possible installation
104  * states:
105  *
106  *   - SF_NOT_INSTALLED: Not installed in the datapath.  This will only be the
107  *     case just after the subfacet is created, just before the subfacet is
108  *     destroyed, or if the datapath returns an error when we try to install a
109  *     subfacet.
110  *
111  *   - SF_FAST_PATH: The subfacet's actions are installed in the datapath.
112  *
113  *   - SF_SLOW_PATH: An action that sends every packet for the subfacet through
114  *     ofproto_dpif is installed in the datapath.
115  */
116 enum subfacet_path {
117     SF_NOT_INSTALLED,           /* No datapath flow for this subfacet. */
118     SF_FAST_PATH,               /* Full actions are installed. */
119     SF_SLOW_PATH,               /* Send-to-userspace action is installed. */
120 };
121
122 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
123  *
124  * See also the large comment on struct facet. */
125 struct subfacet {
126     /* Owners. */
127     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
128     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
129     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
130     struct dpif_backer *backer; /* Owning backer. */
131
132     enum odp_key_fitness key_fitness;
133     struct nlattr *key;
134     int key_len;
135
136     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
137     long long int created;      /* Time created. */
138
139     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
140     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
141
142     enum subfacet_path path;    /* Installed in datapath? */
143 };
144
145 #define SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH 50
146
147 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, struct flow_miss *miss,
148                                         long long int now);
149 static struct subfacet *subfacet_find(struct dpif_backer *,
150                                       const struct nlattr *key, size_t key_len,
151                                       uint32_t key_hash);
152 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
153 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
154 static void subfacet_destroy_batch(struct dpif_backer *,
155                                    struct subfacet **, int n);
156 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
157                                     struct dpif_flow_stats *);
158 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
159                                   const struct dpif_flow_stats *);
160 static int subfacet_install(struct subfacet *,
161                             const struct ofpbuf *odp_actions,
162                             struct dpif_flow_stats *);
163 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
164
165 /* A unique, non-overlapping instantiation of an OpenFlow flow.
166  *
167  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
168  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.
169  * While the facet is created based on an exact-match flow, it is stored
170  * within the ofproto based on the wildcards that could be expressed
171  * based on the flow table and other configuration.  (See the 'wc'
172  * description in "struct xlate_out" for more details.)
173  *
174  * Each subfacet tracks the datapath's idea of the flow equivalent to
175  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and
176  * Open vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there
177  * is exactly one subfacet per facet.  If the dpif implementation
178  * supports more-specific flow matching than userspace, however, a facet
179  * can have more than one subfacet.  Examples include the dpif
180  * implementation not supporting the same wildcards as userspace or some
181  * distinction in flow that userspace simply doesn't understand.
182  *
183  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at
184  * least one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
185 struct facet {
186     /* Owners. */
187     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
188     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
189     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
190
191     /* Owned data. */
192     struct list subfacets;
193     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
194
195     /* Key. */
196     struct flow flow;           /* Flow of the creating subfacet. */
197     struct cls_rule cr;         /* In 'ofproto_dpif's facets classifier. */
198
199     /* These statistics:
200      *
201      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
202      *     dpif_execute().
203      *
204      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
205      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
206      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
207      *
208      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
209      *     datapath for any existing subfacet.
210      */
211     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
212     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
213
214     /* Resubmit statistics. */
215     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
216     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
217     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
218
219     /* Accounting. */
220     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
221     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
222     uint8_t tcp_flags;           /* TCP flags seen for this 'rule'. */
223
224     struct xlate_out xout;
225
226     /* Storage for a single subfacet, to reduce malloc() time and space
227      * overhead.  (A facet always has at least one subfacet and in the common
228      * case has exactly one subfacet.  However, 'one_subfacet' may not
229      * always be valid, since it could have been removed after newer
230      * subfacets were pushed onto the 'subfacets' list.) */
231     struct subfacet one_subfacet;
232
233     long long int learn_rl;      /* Rate limiter for facet_learn(). */
234 };
235
236 static struct facet *facet_create(const struct flow_miss *, struct rule_dpif *,
237                                   struct xlate_out *,
238                                   struct dpif_flow_stats *);
239 static void facet_remove(struct facet *);
240 static void facet_free(struct facet *);
241
242 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *, const struct flow *);
243 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
244                                         const struct flow *);
245 static bool facet_revalidate(struct facet *);
246 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
247
248 static void facet_flush_stats(struct facet *);
249
250 static void facet_reset_counters(struct facet *);
251 static void facet_push_stats(struct facet *, bool may_learn);
252 static void facet_learn(struct facet *);
253 static void facet_account(struct facet *);
254 static void push_all_stats(void);
255
256 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
257
258 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
259  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
260  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
261 struct priority_to_dscp {
262     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
263     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
264
265     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
266 };
267
268 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
269  *
270  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
271  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
272  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
273  * widespread use, we will delete these interfaces. */
274 struct vlan_splinter {
275     struct hmap_node realdev_vid_node;
276     struct hmap_node vlandev_node;
277     ofp_port_t realdev_ofp_port;
278     ofp_port_t vlandev_ofp_port;
279     int vid;
280 };
281
282 static bool vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *, struct flow *);
283 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
284 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid);
285
286 static ofp_port_t odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
287                                        odp_port_t odp_port);
288
289 static struct ofport_dpif *
290 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
291 {
292     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
293 }
294
295 static void port_run(struct ofport_dpif *);
296 static void port_run_fast(struct ofport_dpif *);
297 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
298 static int set_bfd(struct ofport *, const struct smap *);
299 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
300 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
301 static void ofport_update_peer(struct ofport_dpif *);
302 static void run_fast_rl(void);
303
304 struct dpif_completion {
305     struct list list_node;
306     struct ofoperation *op;
307 };
308
309 /* Reasons that we might need to revalidate every facet, and corresponding
310  * coverage counters.
311  *
312  * A value of 0 means that there is no need to revalidate.
313  *
314  * It would be nice to have some cleaner way to integrate with coverage
315  * counters, but with only a few reasons I guess this is good enough for
316  * now. */
317 enum revalidate_reason {
318     REV_RECONFIGURE = 1,       /* Switch configuration changed. */
319     REV_STP,                   /* Spanning tree protocol port status change. */
320     REV_PORT_TOGGLED,          /* Port enabled or disabled by CFM, LACP, ...*/
321     REV_FLOW_TABLE,            /* Flow table changed. */
322     REV_INCONSISTENCY          /* Facet self-check failed. */
323 };
324 COVERAGE_DEFINE(rev_reconfigure);
325 COVERAGE_DEFINE(rev_stp);
326 COVERAGE_DEFINE(rev_port_toggled);
327 COVERAGE_DEFINE(rev_flow_table);
328 COVERAGE_DEFINE(rev_inconsistency);
329
330 /* Drop keys are odp flow keys which have drop flows installed in the kernel.
331  * These are datapath flows which have no associated ofproto, if they did we
332  * would use facets. */
333 struct drop_key {
334     struct hmap_node hmap_node;
335     struct nlattr *key;
336     size_t key_len;
337 };
338
339 struct avg_subfacet_rates {
340     double add_rate;   /* Moving average of new flows created per minute. */
341     double del_rate;   /* Moving average of flows deleted per minute. */
342 };
343
344 /* All datapaths of a given type share a single dpif backer instance. */
345 struct dpif_backer {
346     char *type;
347     int refcount;
348     struct dpif *dpif;
349     struct timer next_expiration;
350     struct hmap odp_to_ofport_map; /* ODP port to ofport mapping. */
351
352     struct simap tnl_backers;      /* Set of dpif ports backing tunnels. */
353
354     /* Facet revalidation flags applying to facets which use this backer. */
355     enum revalidate_reason need_revalidate; /* Revalidate every facet. */
356     struct tag_set revalidate_set; /* Revalidate only matching facets. */
357
358     struct hmap drop_keys; /* Set of dropped odp keys. */
359     bool recv_set_enable; /* Enables or disables receiving packets. */
360
361     struct hmap subfacets;
362     struct governor *governor;
363
364     /* Subfacet statistics.
365      *
366      * These keep track of the total number of subfacets added and deleted and
367      * flow life span.  They are useful for computing the flow rates stats
368      * exposed via "ovs-appctl dpif/show".  The goal is to learn about
369      * traffic patterns in ways that we can use later to improve Open vSwitch
370      * performance in new situations.  */
371     long long int created;           /* Time when it is created. */
372     unsigned max_n_subfacet;         /* Maximum number of flows */
373     unsigned avg_n_subfacet;         /* Average number of flows. */
374     long long int avg_subfacet_life; /* Average life span of subfacets. */
375
376     /* The average number of subfacets... */
377     struct avg_subfacet_rates hourly;   /* ...over the last hour. */
378     struct avg_subfacet_rates daily;    /* ...over the last day. */
379     struct avg_subfacet_rates lifetime; /* ...over the switch lifetime. */
380     long long int last_minute;          /* Last time 'hourly' was updated. */
381
382     /* Number of subfacets added or deleted since 'last_minute'. */
383     unsigned subfacet_add_count;
384     unsigned subfacet_del_count;
385
386     /* Number of subfacets added or deleted from 'created' to 'last_minute.' */
387     unsigned long long int total_subfacet_add_count;
388     unsigned long long int total_subfacet_del_count;
389 };
390
391 /* All existing ofproto_backer instances, indexed by ofproto->up.type. */
392 static struct shash all_dpif_backers = SHASH_INITIALIZER(&all_dpif_backers);
393
394 static void drop_key_clear(struct dpif_backer *);
395 static struct ofport_dpif *
396 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *, odp_port_t odp_port);
397 static void update_moving_averages(struct dpif_backer *backer);
398
399 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
400  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
401 static bool clogged;
402
403 /* By default, flows in the datapath are wildcarded (megaflows).  They
404  * may be disabled with the "ovs-appctl dpif/disable-megaflows" command. */
405 static bool enable_megaflows = true;
406
407 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
408 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
409
410 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
411
412 /* Upcalls. */
413 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
414 static int handle_upcalls(struct dpif_backer *, unsigned int max_batch);
415
416 /* Flow expiration. */
417 static int expire(struct dpif_backer *);
418
419 /* NetFlow. */
420 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
421
422 /* Utilities. */
423 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
424
425 /* Global variables. */
426 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
427
428 /* Initial mappings of port to bridge mappings. */
429 static struct shash init_ofp_ports = SHASH_INITIALIZER(&init_ofp_ports);
430 \f
431 /* Factory functions. */
432
433 static void
434 init(const struct shash *iface_hints)
435 {
436     struct shash_node *node;
437
438     /* Make a local copy, since we don't own 'iface_hints' elements. */
439     SHASH_FOR_EACH(node, iface_hints) {
440         const struct iface_hint *orig_hint = node->data;
441         struct iface_hint *new_hint = xmalloc(sizeof *new_hint);
442
443         new_hint->br_name = xstrdup(orig_hint->br_name);
444         new_hint->br_type = xstrdup(orig_hint->br_type);
445         new_hint->ofp_port = orig_hint->ofp_port;
446
447         shash_add(&init_ofp_ports, node->name, new_hint);
448     }
449 }
450
451 static void
452 enumerate_types(struct sset *types)
453 {
454     dp_enumerate_types(types);
455 }
456
457 static int
458 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
459 {
460     struct ofproto_dpif *ofproto;
461
462     sset_clear(names);
463     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
464         if (strcmp(type, ofproto->up.type)) {
465             continue;
466         }
467         sset_add(names, ofproto->up.name);
468     }
469
470     return 0;
471 }
472
473 static int
474 del(const char *type, const char *name)
475 {
476     struct dpif *dpif;
477     int error;
478
479     error = dpif_open(name, type, &dpif);
480     if (!error) {
481         error = dpif_delete(dpif);
482         dpif_close(dpif);
483     }
484     return error;
485 }
486 \f
487 static const char *
488 port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
489 {
490     return dpif_port_open_type(datapath_type, port_type);
491 }
492
493 /* Type functions. */
494
495 static struct ofproto_dpif *
496 lookup_ofproto_dpif_by_port_name(const char *name)
497 {
498     struct ofproto_dpif *ofproto;
499
500     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
501         if (sset_contains(&ofproto->ports, name)) {
502             return ofproto;
503         }
504     }
505
506     return NULL;
507 }
508
509 static int
510 type_run(const char *type)
511 {
512     static long long int push_timer = LLONG_MIN;
513     struct dpif_backer *backer;
514     char *devname;
515     int error;
516
517     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
518     if (!backer) {
519         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
520          * created on demand. */
521         return 0;
522     }
523
524     dpif_run(backer->dpif);
525
526     /* The most natural place to push facet statistics is when they're pulled
527      * from the datapath.  However, when there are many flows in the datapath,
528      * this expensive operation can occur so frequently, that it reduces our
529      * ability to quickly set up flows.  To reduce the cost, we push statistics
530      * here instead. */
531     if (time_msec() > push_timer) {
532         push_timer = time_msec() + 2000;
533         push_all_stats();
534     }
535
536     /* If vswitchd started with other_config:flow_restore_wait set as "true",
537      * and the configuration has now changed to "false", enable receiving
538      * packets from the datapath. */
539     if (!backer->recv_set_enable && !ofproto_get_flow_restore_wait()) {
540         backer->recv_set_enable = true;
541
542         error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
543         if (error) {
544             VLOG_ERR("Failed to enable receiving packets in dpif.");
545             return error;
546         }
547         dpif_flow_flush(backer->dpif);
548         backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
549     }
550
551     if (backer->need_revalidate
552         || !tag_set_is_empty(&backer->revalidate_set)) {
553         struct tag_set revalidate_set = backer->revalidate_set;
554         bool need_revalidate = backer->need_revalidate;
555         struct ofproto_dpif *ofproto;
556         struct simap_node *node;
557         struct simap tmp_backers;
558
559         /* Handle tunnel garbage collection. */
560         simap_init(&tmp_backers);
561         simap_swap(&backer->tnl_backers, &tmp_backers);
562
563         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
564             struct ofport_dpif *iter;
565
566             if (backer != ofproto->backer) {
567                 continue;
568             }
569
570             HMAP_FOR_EACH (iter, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
571                 char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
572                 const char *dp_port;
573
574                 if (!iter->is_tunnel) {
575                     continue;
576                 }
577
578                 dp_port = netdev_vport_get_dpif_port(iter->up.netdev,
579                                                      namebuf, sizeof namebuf);
580                 node = simap_find(&tmp_backers, dp_port);
581                 if (node) {
582                     simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, node->data);
583                     simap_delete(&tmp_backers, node);
584                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
585                 } else {
586                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
587                     if (!node) {
588                         odp_port_t odp_port = ODPP_NONE;
589
590                         if (!dpif_port_add(backer->dpif, iter->up.netdev,
591                                            &odp_port)) {
592                             simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port,
593                                       odp_to_u32(odp_port));
594                             node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
595                         }
596                     }
597                 }
598
599                 iter->odp_port = node ? u32_to_odp(node->data) : ODPP_NONE;
600                 if (tnl_port_reconfigure(iter, iter->up.netdev,
601                                          iter->odp_port)) {
602                     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
603                 }
604             }
605         }
606
607         SIMAP_FOR_EACH (node, &tmp_backers) {
608             dpif_port_del(backer->dpif, u32_to_odp(node->data));
609         }
610         simap_destroy(&tmp_backers);
611
612         switch (backer->need_revalidate) {
613         case REV_RECONFIGURE:   COVERAGE_INC(rev_reconfigure);   break;
614         case REV_STP:           COVERAGE_INC(rev_stp);           break;
615         case REV_PORT_TOGGLED:  COVERAGE_INC(rev_port_toggled);  break;
616         case REV_FLOW_TABLE:    COVERAGE_INC(rev_flow_table);    break;
617         case REV_INCONSISTENCY: COVERAGE_INC(rev_inconsistency); break;
618         }
619
620         if (backer->need_revalidate) {
621             /* Clear the drop_keys in case we should now be accepting some
622              * formerly dropped flows. */
623             drop_key_clear(backer);
624         }
625
626         /* Clear the revalidation flags. */
627         tag_set_init(&backer->revalidate_set);
628         backer->need_revalidate = 0;
629
630         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
631             struct facet *facet, *next;
632             struct cls_cursor cursor;
633
634             if (ofproto->backer != backer) {
635                 continue;
636             }
637
638             cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
639             CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (facet, next, cr, &cursor) {
640                 if (need_revalidate
641                     || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->xout.tags)) {
642                     facet_revalidate(facet);
643                     run_fast_rl();
644                 }
645             }
646         }
647     }
648
649     if (!backer->recv_set_enable) {
650         /* Wake up before a max of 1000ms. */
651         timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
652     } else if (timer_expired(&backer->next_expiration)) {
653         int delay = expire(backer);
654         timer_set_duration(&backer->next_expiration, delay);
655     }
656
657     /* Check for port changes in the dpif. */
658     while ((error = dpif_port_poll(backer->dpif, &devname)) == 0) {
659         struct ofproto_dpif *ofproto;
660         struct dpif_port port;
661
662         /* Don't report on the datapath's device. */
663         if (!strcmp(devname, dpif_base_name(backer->dpif))) {
664             goto next;
665         }
666
667         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
668                        &all_ofproto_dpifs) {
669             if (simap_contains(&ofproto->backer->tnl_backers, devname)) {
670                 goto next;
671             }
672         }
673
674         ofproto = lookup_ofproto_dpif_by_port_name(devname);
675         if (dpif_port_query_by_name(backer->dpif, devname, &port)) {
676             /* The port was removed.  If we know the datapath,
677              * report it through poll_set().  If we don't, it may be
678              * notifying us of a removal we initiated, so ignore it.
679              * If there's a pending ENOBUFS, let it stand, since
680              * everything will be reevaluated. */
681             if (ofproto && ofproto->port_poll_errno != ENOBUFS) {
682                 sset_add(&ofproto->port_poll_set, devname);
683                 ofproto->port_poll_errno = 0;
684             }
685         } else if (!ofproto) {
686             /* The port was added, but we don't know with which
687              * ofproto we should associate it.  Delete it. */
688             dpif_port_del(backer->dpif, port.port_no);
689         }
690         dpif_port_destroy(&port);
691
692     next:
693         free(devname);
694     }
695
696     if (error != EAGAIN) {
697         struct ofproto_dpif *ofproto;
698
699         /* There was some sort of error, so propagate it to all
700          * ofprotos that use this backer. */
701         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
702                        &all_ofproto_dpifs) {
703             if (ofproto->backer == backer) {
704                 sset_clear(&ofproto->port_poll_set);
705                 ofproto->port_poll_errno = error;
706             }
707         }
708     }
709
710     if (backer->governor) {
711         size_t n_subfacets;
712
713         governor_run(backer->governor);
714
715         /* If the governor has shrunk to its minimum size and the number of
716          * subfacets has dwindled, then drop the governor entirely.
717          *
718          * For hysteresis, the number of subfacets to drop the governor is
719          * smaller than the number needed to trigger its creation. */
720         n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
721         if (n_subfacets * 4 < flow_eviction_threshold
722             && governor_is_idle(backer->governor)) {
723             governor_destroy(backer->governor);
724             backer->governor = NULL;
725         }
726     }
727
728     return 0;
729 }
730
731 static int
732 dpif_backer_run_fast(struct dpif_backer *backer, int max_batch)
733 {
734     unsigned int work;
735
736     /* If recv_set_enable is false, we should not handle upcalls. */
737     if (!backer->recv_set_enable) {
738         return 0;
739     }
740
741     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
742      * or until we do a fixed total amount of work.
743      *
744      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
745      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
746      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
747      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
748      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
749      * presumably for real traffic as well. */
750     work = 0;
751     while (work < max_batch) {
752         int retval = handle_upcalls(backer, max_batch - work);
753         if (retval <= 0) {
754             return -retval;
755         }
756         work += retval;
757     }
758
759     return 0;
760 }
761
762 static int
763 type_run_fast(const char *type)
764 {
765     struct dpif_backer *backer;
766
767     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
768     if (!backer) {
769         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
770          * created on demand. */
771         return 0;
772     }
773
774     return dpif_backer_run_fast(backer, FLOW_MISS_MAX_BATCH);
775 }
776
777 static void
778 run_fast_rl(void)
779 {
780     static long long int port_rl = LLONG_MIN;
781     static unsigned int backer_rl = 0;
782
783     if (time_msec() >= port_rl) {
784         struct ofproto_dpif *ofproto;
785         struct ofport_dpif *ofport;
786
787         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
788
789             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
790                 port_run_fast(ofport);
791             }
792         }
793         port_rl = time_msec() + 200;
794     }
795
796     /* XXX: We have to be careful not to do too much work in this function.  If
797      * we call dpif_backer_run_fast() too often, or with too large a batch,
798      * performance improves signifcantly, but at a cost.  It's possible for the
799      * number of flows in the datapath to increase without bound, and for poll
800      * loops to take 10s of seconds.   The correct solution to this problem,
801      * long term, is to separate flow miss handling into it's own thread so it
802      * isn't affected by revalidations, and expirations.  Until then, this is
803      * the best we can do. */
804     if (++backer_rl >= 10) {
805         struct shash_node *node;
806
807         backer_rl = 0;
808         SHASH_FOR_EACH (node, &all_dpif_backers) {
809             dpif_backer_run_fast(node->data, 1);
810         }
811     }
812 }
813
814 static void
815 type_wait(const char *type)
816 {
817     struct dpif_backer *backer;
818
819     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
820     if (!backer) {
821         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
822          * created on demand. */
823         return;
824     }
825
826     if (backer->governor) {
827         governor_wait(backer->governor);
828     }
829
830     timer_wait(&backer->next_expiration);
831 }
832 \f
833 /* Basic life-cycle. */
834
835 static int add_internal_flows(struct ofproto_dpif *);
836
837 static struct ofproto *
838 alloc(void)
839 {
840     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
841     return &ofproto->up;
842 }
843
844 static void
845 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
846 {
847     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
848     free(ofproto);
849 }
850
851 static void
852 close_dpif_backer(struct dpif_backer *backer)
853 {
854     struct shash_node *node;
855
856     ovs_assert(backer->refcount > 0);
857
858     if (--backer->refcount) {
859         return;
860     }
861
862     drop_key_clear(backer);
863     hmap_destroy(&backer->drop_keys);
864
865     simap_destroy(&backer->tnl_backers);
866     hmap_destroy(&backer->odp_to_ofport_map);
867     node = shash_find(&all_dpif_backers, backer->type);
868     free(backer->type);
869     shash_delete(&all_dpif_backers, node);
870     dpif_close(backer->dpif);
871
872     ovs_assert(hmap_is_empty(&backer->subfacets));
873     hmap_destroy(&backer->subfacets);
874     governor_destroy(backer->governor);
875
876     free(backer);
877 }
878
879 /* Datapath port slated for removal from datapath. */
880 struct odp_garbage {
881     struct list list_node;
882     odp_port_t odp_port;
883 };
884
885 static int
886 open_dpif_backer(const char *type, struct dpif_backer **backerp)
887 {
888     struct dpif_backer *backer;
889     struct dpif_port_dump port_dump;
890     struct dpif_port port;
891     struct shash_node *node;
892     struct list garbage_list;
893     struct odp_garbage *garbage, *next;
894     struct sset names;
895     char *backer_name;
896     const char *name;
897     int error;
898
899     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
900     if (backer) {
901         backer->refcount++;
902         *backerp = backer;
903         return 0;
904     }
905
906     backer_name = xasprintf("ovs-%s", type);
907
908     /* Remove any existing datapaths, since we assume we're the only
909      * userspace controlling the datapath. */
910     sset_init(&names);
911     dp_enumerate_names(type, &names);
912     SSET_FOR_EACH(name, &names) {
913         struct dpif *old_dpif;
914
915         /* Don't remove our backer if it exists. */
916         if (!strcmp(name, backer_name)) {
917             continue;
918         }
919
920         if (dpif_open(name, type, &old_dpif)) {
921             VLOG_WARN("couldn't open old datapath %s to remove it", name);
922         } else {
923             dpif_delete(old_dpif);
924             dpif_close(old_dpif);
925         }
926     }
927     sset_destroy(&names);
928
929     backer = xmalloc(sizeof *backer);
930
931     error = dpif_create_and_open(backer_name, type, &backer->dpif);
932     free(backer_name);
933     if (error) {
934         VLOG_ERR("failed to open datapath of type %s: %s", type,
935                  ovs_strerror(error));
936         free(backer);
937         return error;
938     }
939
940     backer->type = xstrdup(type);
941     backer->governor = NULL;
942     backer->refcount = 1;
943     hmap_init(&backer->odp_to_ofport_map);
944     hmap_init(&backer->drop_keys);
945     hmap_init(&backer->subfacets);
946     timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
947     backer->need_revalidate = 0;
948     simap_init(&backer->tnl_backers);
949     tag_set_init(&backer->revalidate_set);
950     backer->recv_set_enable = !ofproto_get_flow_restore_wait();
951     *backerp = backer;
952
953     if (backer->recv_set_enable) {
954         dpif_flow_flush(backer->dpif);
955     }
956
957     /* Loop through the ports already on the datapath and remove any
958      * that we don't need anymore. */
959     list_init(&garbage_list);
960     dpif_port_dump_start(&port_dump, backer->dpif);
961     while (dpif_port_dump_next(&port_dump, &port)) {
962         node = shash_find(&init_ofp_ports, port.name);
963         if (!node && strcmp(port.name, dpif_base_name(backer->dpif))) {
964             garbage = xmalloc(sizeof *garbage);
965             garbage->odp_port = port.port_no;
966             list_push_front(&garbage_list, &garbage->list_node);
967         }
968     }
969     dpif_port_dump_done(&port_dump);
970
971     LIST_FOR_EACH_SAFE (garbage, next, list_node, &garbage_list) {
972         dpif_port_del(backer->dpif, garbage->odp_port);
973         list_remove(&garbage->list_node);
974         free(garbage);
975     }
976
977     shash_add(&all_dpif_backers, type, backer);
978
979     error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
980     if (error) {
981         VLOG_ERR("failed to listen on datapath of type %s: %s",
982                  type, ovs_strerror(error));
983         close_dpif_backer(backer);
984         return error;
985     }
986
987     backer->max_n_subfacet = 0;
988     backer->created = time_msec();
989     backer->last_minute = backer->created;
990     memset(&backer->hourly, 0, sizeof backer->hourly);
991     memset(&backer->daily, 0, sizeof backer->daily);
992     memset(&backer->lifetime, 0, sizeof backer->lifetime);
993     backer->subfacet_add_count = 0;
994     backer->subfacet_del_count = 0;
995     backer->total_subfacet_add_count = 0;
996     backer->total_subfacet_del_count = 0;
997     backer->avg_n_subfacet = 0;
998     backer->avg_subfacet_life = 0;
999
1000     return error;
1001 }
1002
1003 static int
1004 construct(struct ofproto *ofproto_)
1005 {
1006     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1007     struct shash_node *node, *next;
1008     odp_port_t max_ports;
1009     int error;
1010     int i;
1011
1012     error = open_dpif_backer(ofproto->up.type, &ofproto->backer);
1013     if (error) {
1014         return error;
1015     }
1016
1017     max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->backer->dpif);
1018     ofproto_init_max_ports(ofproto_, u16_to_ofp(MIN(odp_to_u32(max_ports),
1019                                                     ofp_to_u16(OFPP_MAX))));
1020
1021     ofproto->netflow = NULL;
1022     ofproto->sflow = NULL;
1023     ofproto->ipfix = NULL;
1024     ofproto->stp = NULL;
1025     hmap_init(&ofproto->bundles);
1026     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
1027     ofproto->mbridge = mbridge_create();
1028     ofproto->has_bonded_bundles = false;
1029
1030     classifier_init(&ofproto->facets);
1031     ofproto->consistency_rl = LLONG_MIN;
1032
1033     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
1034         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
1035
1036         table->catchall_table = NULL;
1037         table->other_table = NULL;
1038         table->basis = random_uint32();
1039     }
1040
1041     list_init(&ofproto->completions);
1042
1043     ofproto_dpif_unixctl_init();
1044
1045     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
1046     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
1047
1048     sset_init(&ofproto->ports);
1049     sset_init(&ofproto->ghost_ports);
1050     sset_init(&ofproto->port_poll_set);
1051     ofproto->port_poll_errno = 0;
1052
1053     SHASH_FOR_EACH_SAFE (node, next, &init_ofp_ports) {
1054         struct iface_hint *iface_hint = node->data;
1055
1056         if (!strcmp(iface_hint->br_name, ofproto->up.name)) {
1057             /* Check if the datapath already has this port. */
1058             if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, node->name)) {
1059                 sset_add(&ofproto->ports, node->name);
1060             }
1061
1062             free(iface_hint->br_name);
1063             free(iface_hint->br_type);
1064             free(iface_hint);
1065             shash_delete(&init_ofp_ports, node);
1066         }
1067     }
1068
1069     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
1070                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
1071     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
1072
1073     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
1074     error = add_internal_flows(ofproto);
1075     ofproto->up.tables[TBL_INTERNAL].flags = OFTABLE_HIDDEN | OFTABLE_READONLY;
1076
1077     ofproto->n_hit = 0;
1078     ofproto->n_missed = 0;
1079
1080     return error;
1081 }
1082
1083 static int
1084 add_internal_flow(struct ofproto_dpif *ofproto, int id,
1085                   const struct ofpbuf *ofpacts, struct rule_dpif **rulep)
1086 {
1087     struct ofputil_flow_mod fm;
1088     int error;
1089
1090     match_init_catchall(&fm.match);
1091     fm.priority = 0;
1092     match_set_reg(&fm.match, 0, id);
1093     fm.new_cookie = htonll(0);
1094     fm.cookie = htonll(0);
1095     fm.cookie_mask = htonll(0);
1096     fm.modify_cookie = false;
1097     fm.table_id = TBL_INTERNAL;
1098     fm.command = OFPFC_ADD;
1099     fm.idle_timeout = 0;
1100     fm.hard_timeout = 0;
1101     fm.buffer_id = 0;
1102     fm.out_port = 0;
1103     fm.flags = 0;
1104     fm.ofpacts = ofpacts->data;
1105     fm.ofpacts_len = ofpacts->size;
1106
1107     error = ofproto_flow_mod(&ofproto->up, &fm);
1108     if (error) {
1109         VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to add internal flow %d (%s)",
1110                     id, ofperr_to_string(error));
1111         return error;
1112     }
1113
1114     *rulep = rule_dpif_lookup_in_table(ofproto, &fm.match.flow, NULL,
1115                                        TBL_INTERNAL);
1116     ovs_assert(*rulep != NULL);
1117
1118     return 0;
1119 }
1120
1121 static int
1122 add_internal_flows(struct ofproto_dpif *ofproto)
1123 {
1124     struct ofpact_controller *controller;
1125     uint64_t ofpacts_stub[128 / 8];
1126     struct ofpbuf ofpacts;
1127     int error;
1128     int id;
1129
1130     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
1131     id = 1;
1132
1133     controller = ofpact_put_CONTROLLER(&ofpacts);
1134     controller->max_len = UINT16_MAX;
1135     controller->controller_id = 0;
1136     controller->reason = OFPR_NO_MATCH;
1137     ofpact_pad(&ofpacts);
1138
1139     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts, &ofproto->miss_rule);
1140     if (error) {
1141         return error;
1142     }
1143
1144     ofpbuf_clear(&ofpacts);
1145     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1146                               &ofproto->no_packet_in_rule);
1147     if (error) {
1148         return error;
1149     }
1150
1151     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1152                               &ofproto->drop_frags_rule);
1153     return error;
1154 }
1155
1156 static void
1157 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
1158 {
1159     struct dpif_completion *c, *next;
1160
1161     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
1162         ofoperation_complete(c->op, 0);
1163         list_remove(&c->list_node);
1164         free(c);
1165     }
1166 }
1167
1168 static void
1169 destruct(struct ofproto *ofproto_)
1170 {
1171     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1172     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
1173     struct oftable *table;
1174
1175     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1176     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
1177     complete_operations(ofproto);
1178
1179     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
1180         struct cls_cursor cursor;
1181
1182         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
1183         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
1184             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
1185         }
1186     }
1187
1188     mbridge_unref(ofproto->mbridge);
1189
1190     netflow_destroy(ofproto->netflow);
1191     dpif_sflow_unref(ofproto->sflow);
1192     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
1193     mac_learning_unref(ofproto->ml);
1194
1195     classifier_destroy(&ofproto->facets);
1196
1197     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
1198     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
1199
1200     sset_destroy(&ofproto->ports);
1201     sset_destroy(&ofproto->ghost_ports);
1202     sset_destroy(&ofproto->port_poll_set);
1203
1204     close_dpif_backer(ofproto->backer);
1205 }
1206
1207 static int
1208 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
1209 {
1210     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1211     struct ofport_dpif *ofport;
1212
1213     /* Do not perform any periodic activity required by 'ofproto' while
1214      * waiting for flow restore to complete. */
1215     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1216         return 0;
1217     }
1218
1219     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1220         port_run_fast(ofport);
1221     }
1222
1223     return 0;
1224 }
1225
1226 static int
1227 run(struct ofproto *ofproto_)
1228 {
1229     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1230     struct ofport_dpif *ofport;
1231     struct ofbundle *bundle;
1232     int error;
1233
1234     if (!clogged) {
1235         complete_operations(ofproto);
1236     }
1237
1238     if (mbridge_need_revalidate(ofproto->mbridge)) {
1239         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1240         mac_learning_flush(ofproto->ml, NULL);
1241     }
1242
1243     /* Do not perform any periodic activity below required by 'ofproto' while
1244      * waiting for flow restore to complete. */
1245     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1246         return 0;
1247     }
1248
1249     error = run_fast(ofproto_);
1250     if (error) {
1251         return error;
1252     }
1253
1254     if (ofproto->netflow) {
1255         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
1256             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
1257         }
1258     }
1259     if (ofproto->sflow) {
1260         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
1261     }
1262
1263     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1264         port_run(ofport);
1265     }
1266     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1267         bundle_run(bundle);
1268     }
1269
1270     stp_run(ofproto);
1271     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1272
1273     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
1274     if (time_msec() >= ofproto->consistency_rl
1275         && !classifier_is_empty(&ofproto->facets)
1276         && !ofproto->backer->need_revalidate) {
1277         struct cls_table *table;
1278         struct cls_rule *cr;
1279         struct facet *facet;
1280
1281         ofproto->consistency_rl = time_msec() + 250;
1282
1283         table = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets.tables),
1284                              struct cls_table, hmap_node);
1285         cr = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&table->rules), struct cls_rule,
1286                           hmap_node);
1287         facet = CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr);
1288
1289         if (!tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
1290                                 facet->xout.tags)) {
1291             if (!facet_check_consistency(facet)) {
1292                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
1293             }
1294         }
1295     }
1296
1297     return 0;
1298 }
1299
1300 static void
1301 wait(struct ofproto *ofproto_)
1302 {
1303     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1304     struct ofport_dpif *ofport;
1305     struct ofbundle *bundle;
1306
1307     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
1308         poll_immediate_wake();
1309     }
1310
1311     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1312         return;
1313     }
1314
1315     dpif_wait(ofproto->backer->dpif);
1316     dpif_recv_wait(ofproto->backer->dpif);
1317     if (ofproto->sflow) {
1318         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
1319     }
1320     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->backer->revalidate_set)) {
1321         poll_immediate_wake();
1322     }
1323     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1324         port_wait(ofport);
1325     }
1326     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1327         bundle_wait(bundle);
1328     }
1329     if (ofproto->netflow) {
1330         netflow_wait(ofproto->netflow);
1331     }
1332     mac_learning_wait(ofproto->ml);
1333     stp_wait(ofproto);
1334     if (ofproto->backer->need_revalidate) {
1335         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1336         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1337         poll_immediate_wake();
1338     }
1339 }
1340
1341 static void
1342 get_memory_usage(const struct ofproto *ofproto_, struct simap *usage)
1343 {
1344     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1345     struct cls_cursor cursor;
1346     size_t n_subfacets = 0;
1347     struct facet *facet;
1348
1349     simap_increase(usage, "facets", classifier_count(&ofproto->facets));
1350
1351     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
1352     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
1353         n_subfacets += list_size(&facet->subfacets);
1354     }
1355     simap_increase(usage, "subfacets", n_subfacets);
1356 }
1357
1358 static void
1359 flush(struct ofproto *ofproto_)
1360 {
1361     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1362     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
1363     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
1364     int n_batch;
1365
1366     n_batch = 0;
1367     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
1368                         &ofproto->backer->subfacets) {
1369         if (ofproto_dpif_cast(subfacet->facet->rule->up.ofproto) != ofproto) {
1370             continue;
1371         }
1372
1373         if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
1374             batch[n_batch++] = subfacet;
1375             if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
1376                 subfacet_destroy_batch(ofproto->backer, batch, n_batch);
1377                 n_batch = 0;
1378             }
1379         } else {
1380             subfacet_destroy(subfacet);
1381         }
1382     }
1383
1384     if (n_batch > 0) {
1385         subfacet_destroy_batch(ofproto->backer, batch, n_batch);
1386     }
1387 }
1388
1389 static void
1390 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
1391              bool *arp_match_ip, enum ofputil_action_bitmap *actions)
1392 {
1393     *arp_match_ip = true;
1394     *actions = (OFPUTIL_A_OUTPUT |
1395                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_VID |
1396                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_PCP |
1397                 OFPUTIL_A_STRIP_VLAN |
1398                 OFPUTIL_A_SET_DL_SRC |
1399                 OFPUTIL_A_SET_DL_DST |
1400                 OFPUTIL_A_SET_NW_SRC |
1401                 OFPUTIL_A_SET_NW_DST |
1402                 OFPUTIL_A_SET_NW_TOS |
1403                 OFPUTIL_A_SET_TP_SRC |
1404                 OFPUTIL_A_SET_TP_DST |
1405                 OFPUTIL_A_ENQUEUE);
1406 }
1407
1408 static void
1409 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp12_table_stats *ots)
1410 {
1411     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1412     struct dpif_dp_stats s;
1413     uint64_t n_miss, n_no_pkt_in, n_bytes, n_dropped_frags;
1414     uint64_t n_lookup;
1415
1416     strcpy(ots->name, "classifier");
1417
1418     dpif_get_dp_stats(ofproto->backer->dpif, &s);
1419     rule_get_stats(&ofproto->miss_rule->up, &n_miss, &n_bytes);
1420     rule_get_stats(&ofproto->no_packet_in_rule->up, &n_no_pkt_in, &n_bytes);
1421     rule_get_stats(&ofproto->drop_frags_rule->up, &n_dropped_frags, &n_bytes);
1422
1423     n_lookup = s.n_hit + s.n_missed - n_dropped_frags;
1424     ots->lookup_count = htonll(n_lookup);
1425     ots->matched_count = htonll(n_lookup - n_miss - n_no_pkt_in);
1426 }
1427
1428 static struct ofport *
1429 port_alloc(void)
1430 {
1431     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
1432     return &port->up;
1433 }
1434
1435 static void
1436 port_dealloc(struct ofport *port_)
1437 {
1438     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1439     free(port);
1440 }
1441
1442 static int
1443 port_construct(struct ofport *port_)
1444 {
1445     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1446     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1447     const struct netdev *netdev = port->up.netdev;
1448     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1449     struct dpif_port dpif_port;
1450     int error;
1451
1452     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1453     port->bundle = NULL;
1454     port->cfm = NULL;
1455     port->bfd = NULL;
1456     port->tag = tag_create_random();
1457     port->may_enable = true;
1458     port->stp_port = NULL;
1459     port->stp_state = STP_DISABLED;
1460     port->is_tunnel = false;
1461     port->peer = NULL;
1462     hmap_init(&port->priorities);
1463     port->realdev_ofp_port = 0;
1464     port->vlandev_vid = 0;
1465     port->carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(netdev);
1466
1467     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
1468         /* By bailing out here, we don't submit the port to the sFlow module
1469          * to be considered for counter polling export.  This is correct
1470          * because the patch port represents an interface that sFlow considers
1471          * to be "internal" to the switch as a whole, and therefore not an
1472          * candidate for counter polling. */
1473         port->odp_port = ODPP_NONE;
1474         ofport_update_peer(port);
1475         return 0;
1476     }
1477
1478     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
1479                                     netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf,
1480                                                                sizeof namebuf),
1481                                     &dpif_port);
1482     if (error) {
1483         return error;
1484     }
1485
1486     port->odp_port = dpif_port.port_no;
1487
1488     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
1489         tnl_port_add(port, port->up.netdev, port->odp_port);
1490         port->is_tunnel = true;
1491     } else {
1492         /* Sanity-check that a mapping doesn't already exist.  This
1493          * shouldn't happen for non-tunnel ports. */
1494         if (odp_port_to_ofp_port(ofproto, port->odp_port) != OFPP_NONE) {
1495             VLOG_ERR("port %s already has an OpenFlow port number",
1496                      dpif_port.name);
1497             dpif_port_destroy(&dpif_port);
1498             return EBUSY;
1499         }
1500
1501         hmap_insert(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node,
1502                     hash_odp_port(port->odp_port));
1503     }
1504     dpif_port_destroy(&dpif_port);
1505
1506     if (ofproto->sflow) {
1507         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_, port->odp_port);
1508     }
1509
1510     return 0;
1511 }
1512
1513 static void
1514 port_destruct(struct ofport *port_)
1515 {
1516     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1517     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1518     const char *devname = netdev_get_name(port->up.netdev);
1519     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1520     const char *dp_port_name;
1521
1522     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1523
1524     dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(port->up.netdev, namebuf,
1525                                               sizeof namebuf);
1526     if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
1527         /* The underlying device is still there, so delete it.  This
1528          * happens when the ofproto is being destroyed, since the caller
1529          * assumes that removal of attached ports will happen as part of
1530          * destruction. */
1531         if (!port->is_tunnel) {
1532             dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, port->odp_port);
1533         }
1534     }
1535
1536     if (port->peer) {
1537         port->peer->peer = NULL;
1538         port->peer = NULL;
1539     }
1540
1541     if (port->odp_port != ODPP_NONE && !port->is_tunnel) {
1542         hmap_remove(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node);
1543     }
1544
1545     tnl_port_del(port);
1546     sset_find_and_delete(&ofproto->ports, devname);
1547     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports, devname);
1548     bundle_remove(port_);
1549     set_cfm(port_, NULL);
1550     set_bfd(port_, NULL);
1551     if (ofproto->sflow) {
1552         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
1553     }
1554
1555     ofport_clear_priorities(port);
1556     hmap_destroy(&port->priorities);
1557 }
1558
1559 static void
1560 port_modified(struct ofport *port_)
1561 {
1562     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1563
1564     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1565         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1566     }
1567
1568     if (port->cfm) {
1569         cfm_set_netdev(port->cfm, port->up.netdev);
1570     }
1571
1572     if (port->is_tunnel && tnl_port_reconfigure(port, port->up.netdev,
1573                                                 port->odp_port)) {
1574         ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer->need_revalidate =
1575             REV_RECONFIGURE;
1576     }
1577
1578     ofport_update_peer(port);
1579 }
1580
1581 static void
1582 port_reconfigured(struct ofport *port_, enum ofputil_port_config old_config)
1583 {
1584     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1585     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1586     enum ofputil_port_config changed = old_config ^ port->up.pp.config;
1587
1588     if (changed & (OFPUTIL_PC_NO_RECV | OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP |
1589                    OFPUTIL_PC_NO_FWD | OFPUTIL_PC_NO_FLOOD |
1590                    OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN)) {
1591         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1592
1593         if (changed & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD && port->bundle) {
1594             bundle_update(port->bundle);
1595         }
1596     }
1597 }
1598
1599 static int
1600 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1601           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1602 {
1603     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1604     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1605
1606     if (sflow_options) {
1607         if (!ds) {
1608             struct ofport_dpif *ofport;
1609
1610             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create();
1611             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1612                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up, ofport->odp_port);
1613             }
1614             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1615         }
1616         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1617     } else {
1618         if (ds) {
1619             dpif_sflow_unref(ds);
1620             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1621             ofproto->sflow = NULL;
1622         }
1623     }
1624     return 0;
1625 }
1626
1627 static int
1628 set_ipfix(
1629     struct ofproto *ofproto_,
1630     const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options *bridge_exporter_options,
1631     const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options *flow_exporters_options,
1632     size_t n_flow_exporters_options)
1633 {
1634     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1635     struct dpif_ipfix *di = ofproto->ipfix;
1636
1637     if (bridge_exporter_options || flow_exporters_options) {
1638         if (!di) {
1639             di = ofproto->ipfix = dpif_ipfix_create();
1640         }
1641         dpif_ipfix_set_options(
1642             di, bridge_exporter_options, flow_exporters_options,
1643             n_flow_exporters_options);
1644     } else {
1645         if (di) {
1646             dpif_ipfix_unref(di);
1647             ofproto->ipfix = NULL;
1648         }
1649     }
1650     return 0;
1651 }
1652
1653 static int
1654 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
1655 {
1656     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1657     int error;
1658
1659     if (!s) {
1660         error = 0;
1661     } else {
1662         if (!ofport->cfm) {
1663             struct ofproto_dpif *ofproto;
1664
1665             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1666             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1667             ofport->cfm = cfm_create(ofport->up.netdev);
1668         }
1669
1670         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
1671             return 0;
1672         }
1673
1674         error = EINVAL;
1675     }
1676     cfm_unref(ofport->cfm);
1677     ofport->cfm = NULL;
1678     return error;
1679 }
1680
1681 static bool
1682 get_cfm_status(const struct ofport *ofport_,
1683                struct ofproto_cfm_status *status)
1684 {
1685     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1686
1687     if (ofport->cfm) {
1688         status->faults = cfm_get_fault(ofport->cfm);
1689         status->remote_opstate = cfm_get_opup(ofport->cfm);
1690         status->health = cfm_get_health(ofport->cfm);
1691         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, &status->rmps, &status->n_rmps);
1692         return true;
1693     } else {
1694         return false;
1695     }
1696 }
1697
1698 static int
1699 set_bfd(struct ofport *ofport_, const struct smap *cfg)
1700 {
1701     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
1702     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1703     struct bfd *old;
1704
1705     old = ofport->bfd;
1706     ofport->bfd = bfd_configure(old, netdev_get_name(ofport->up.netdev), cfg);
1707     if (ofport->bfd != old) {
1708         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1709     }
1710
1711     return 0;
1712 }
1713
1714 static int
1715 get_bfd_status(struct ofport *ofport_, struct smap *smap)
1716 {
1717     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1718
1719     if (ofport->bfd) {
1720         bfd_get_status(ofport->bfd, smap);
1721         return 0;
1722     } else {
1723         return ENOENT;
1724     }
1725 }
1726 \f
1727 /* Spanning Tree. */
1728
1729 static void
1730 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
1731 {
1732     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
1733     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
1734     struct ofport_dpif *ofport;
1735
1736     ofport = stp_port_get_aux(sp);
1737     if (!ofport) {
1738         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
1739                      ofproto->up.name, port_num);
1740     } else {
1741         struct eth_header *eth = pkt->l2;
1742
1743         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
1744         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
1745             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
1746                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
1747         } else {
1748             send_packet(ofport, pkt);
1749         }
1750     }
1751     ofpbuf_delete(pkt);
1752 }
1753
1754 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
1755 static int
1756 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
1757 {
1758     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1759
1760     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
1761     if (!s != !ofproto->stp) {
1762         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1763     }
1764
1765     if (s) {
1766         if (!ofproto->stp) {
1767             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
1768                                       send_bpdu_cb, ofproto);
1769             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
1770         }
1771
1772         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
1773         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
1774         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
1775         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
1776         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
1777     }  else {
1778         struct ofport *ofport;
1779
1780         HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1781             set_stp_port(ofport, NULL);
1782         }
1783
1784         stp_destroy(ofproto->stp);
1785         ofproto->stp = NULL;
1786     }
1787
1788     return 0;
1789 }
1790
1791 static int
1792 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
1793 {
1794     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1795
1796     if (ofproto->stp) {
1797         s->enabled = true;
1798         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
1799         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
1800         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
1801     } else {
1802         s->enabled = false;
1803     }
1804
1805     return 0;
1806 }
1807
1808 static void
1809 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
1810 {
1811     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1812     enum stp_state state;
1813
1814     /* Figure out new state. */
1815     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
1816                              : STP_DISABLED;
1817
1818     /* Update state. */
1819     if (ofport->stp_state != state) {
1820         enum ofputil_port_state of_state;
1821         bool fwd_change;
1822
1823         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
1824                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
1825                     stp_state_name(ofport->stp_state),
1826                     stp_state_name(state));
1827         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
1828                 != stp_learn_in_state(state)) {
1829             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
1830             mac_learning_flush(ofproto->ml,
1831                                &ofproto->backer->revalidate_set);
1832         }
1833         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
1834                         != stp_forward_in_state(state);
1835
1836         ofproto->backer->need_revalidate = REV_STP;
1837         ofport->stp_state = state;
1838         ofport->stp_state_entered = time_msec();
1839
1840         if (fwd_change && ofport->bundle) {
1841             bundle_update(ofport->bundle);
1842         }
1843
1844         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
1845         of_state = ofport->up.pp.state & ~OFPUTIL_PS_STP_MASK;
1846         of_state |= (state == STP_LISTENING ? OFPUTIL_PS_STP_LISTEN
1847                      : state == STP_LEARNING ? OFPUTIL_PS_STP_LEARN
1848                      : state == STP_FORWARDING ? OFPUTIL_PS_STP_FORWARD
1849                      : state == STP_BLOCKING ?  OFPUTIL_PS_STP_BLOCK
1850                      : 0);
1851         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
1852     }
1853 }
1854
1855 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
1856  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
1857  * there are no duplicates. */
1858 static int
1859 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
1860              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
1861 {
1862     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1863     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1864     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1865
1866     if (!s || !s->enable) {
1867         if (sp) {
1868             ofport->stp_port = NULL;
1869             stp_port_disable(sp);
1870             update_stp_port_state(ofport);
1871         }
1872         return 0;
1873     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
1874             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
1875         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
1876          * already in use by another port. */
1877         stp_port_disable(sp);
1878     }
1879
1880     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
1881     stp_port_enable(sp);
1882
1883     stp_port_set_aux(sp, ofport);
1884     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
1885     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
1886
1887     update_stp_port_state(ofport);
1888
1889     return 0;
1890 }
1891
1892 static int
1893 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
1894                     struct ofproto_port_stp_status *s)
1895 {
1896     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1897     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1898     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1899
1900     if (!ofproto->stp || !sp) {
1901         s->enabled = false;
1902         return 0;
1903     }
1904
1905     s->enabled = true;
1906     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
1907     s->state = stp_port_get_state(sp);
1908     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
1909     s->role = stp_port_get_role(sp);
1910     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
1911
1912     return 0;
1913 }
1914
1915 static void
1916 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
1917 {
1918     if (ofproto->stp) {
1919         long long int now = time_msec();
1920         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
1921         struct stp_port *sp;
1922
1923         if (elapsed > 0) {
1924             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
1925             ofproto->stp_last_tick = now;
1926         }
1927         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
1928             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
1929
1930             if (ofport) {
1931                 update_stp_port_state(ofport);
1932             }
1933         }
1934
1935         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
1936             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1937         }
1938     }
1939 }
1940
1941 static void
1942 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
1943 {
1944     if (ofproto->stp) {
1945         poll_timer_wait(1000);
1946     }
1947 }
1948
1949 /* Returns true if STP should process 'flow'.  Sets fields in 'wc' that
1950  * were used to make the determination.*/
1951 bool
1952 stp_should_process_flow(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1953 {
1954     memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
1955     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
1956 }
1957
1958 void
1959 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
1960                    const struct ofpbuf *packet)
1961 {
1962     struct ofpbuf payload = *packet;
1963     struct eth_header *eth = payload.data;
1964     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1965
1966     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
1967      * STP enabled. */
1968     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
1969         return;
1970     }
1971
1972     /* Trim off padding on payload. */
1973     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
1974         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
1975     }
1976
1977     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
1978         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
1979     }
1980 }
1981 \f
1982 int
1983 ofproto_dpif_queue_to_priority(const struct ofproto_dpif *ofproto,
1984                                uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
1985 {
1986     return dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, queue_id, priority);
1987 }
1988
1989 static struct priority_to_dscp *
1990 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
1991 {
1992     struct priority_to_dscp *pdscp;
1993     uint32_t hash;
1994
1995     hash = hash_int(priority, 0);
1996     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
1997         if (pdscp->priority == priority) {
1998             return pdscp;
1999         }
2000     }
2001     return NULL;
2002 }
2003
2004 bool
2005 ofproto_dpif_dscp_from_priority(const struct ofport_dpif *ofport,
2006                                 uint32_t priority, uint8_t *dscp)
2007 {
2008     struct priority_to_dscp *pdscp = get_priority(ofport, priority);
2009     *dscp = pdscp ? pdscp->dscp : 0;
2010     return pdscp != NULL;
2011 }
2012
2013 static void
2014 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
2015 {
2016     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
2017
2018     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
2019         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2020         free(pdscp);
2021     }
2022 }
2023
2024 static int
2025 set_queues(struct ofport *ofport_,
2026            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
2027            size_t n_qdscp)
2028 {
2029     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2030     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2031     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
2032     size_t i;
2033
2034     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
2035         struct priority_to_dscp *pdscp;
2036         uint32_t priority;
2037         uint8_t dscp;
2038
2039         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
2040         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, qdscp_list[i].queue,
2041                                    &priority)) {
2042             continue;
2043         }
2044
2045         pdscp = get_priority(ofport, priority);
2046         if (pdscp) {
2047             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2048         } else {
2049             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
2050             pdscp->priority = priority;
2051             pdscp->dscp = dscp;
2052             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2053         }
2054
2055         if (pdscp->dscp != dscp) {
2056             pdscp->dscp = dscp;
2057             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2058         }
2059
2060         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
2061     }
2062
2063     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
2064         ofport_clear_priorities(ofport);
2065         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2066     }
2067
2068     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
2069     hmap_destroy(&new);
2070
2071     return 0;
2072 }
2073 \f
2074 /* Bundles. */
2075
2076 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
2077  * ofproto to revalidate every flow.
2078  *
2079  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
2080  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
2081  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
2082  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
2083  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
2084  * with the host from which it migrated. */
2085 static void
2086 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
2087 {
2088     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2089     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
2090     struct mac_entry *mac, *next_mac;
2091
2092     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2093     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
2094         if (mac->port.p == bundle) {
2095             if (all_ofprotos) {
2096                 struct ofproto_dpif *o;
2097
2098                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2099                     if (o != ofproto) {
2100                         struct mac_entry *e;
2101
2102                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
2103                                                 NULL);
2104                         if (e) {
2105                             mac_learning_expire(o->ml, e);
2106                         }
2107                     }
2108                 }
2109             }
2110
2111             mac_learning_expire(ml, mac);
2112         }
2113     }
2114 }
2115
2116 static struct ofbundle *
2117 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2118 {
2119     struct ofbundle *bundle;
2120
2121     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
2122                              &ofproto->bundles) {
2123         if (bundle->aux == aux) {
2124             return bundle;
2125         }
2126     }
2127     return NULL;
2128 }
2129
2130 static void
2131 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
2132 {
2133     struct ofport_dpif *port;
2134
2135     bundle->floodable = true;
2136     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2137         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2138             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2139             bundle->floodable = false;
2140             break;
2141         }
2142     }
2143 }
2144
2145 static void
2146 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
2147 {
2148     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2149
2150     bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2151
2152     list_remove(&port->bundle_node);
2153     port->bundle = NULL;
2154
2155     if (bundle->lacp) {
2156         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
2157     }
2158     if (bundle->bond) {
2159         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
2160     }
2161
2162     bundle_update(bundle);
2163 }
2164
2165 static bool
2166 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, ofp_port_t ofp_port,
2167                 struct lacp_slave_settings *lacp)
2168 {
2169     struct ofport_dpif *port;
2170
2171     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
2172     if (!port) {
2173         return false;
2174     }
2175
2176     if (port->bundle != bundle) {
2177         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2178         if (port->bundle) {
2179             bundle_del_port(port);
2180         }
2181
2182         port->bundle = bundle;
2183         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
2184         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2185             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2186             bundle->floodable = false;
2187         }
2188     }
2189     if (lacp) {
2190         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2191         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
2192     }
2193
2194     return true;
2195 }
2196
2197 static void
2198 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
2199 {
2200     struct ofproto_dpif *ofproto;
2201     struct ofport_dpif *port, *next_port;
2202
2203     if (!bundle) {
2204         return;
2205     }
2206
2207     ofproto = bundle->ofproto;
2208     mbridge_unregister_bundle(ofproto->mbridge, bundle->aux);
2209
2210     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2211         bundle_del_port(port);
2212     }
2213
2214     bundle_flush_macs(bundle, true);
2215     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
2216     free(bundle->name);
2217     free(bundle->trunks);
2218     lacp_unref(bundle->lacp);
2219     bond_unref(bundle->bond);
2220     free(bundle);
2221 }
2222
2223 static int
2224 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2225            const struct ofproto_bundle_settings *s)
2226 {
2227     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2228     bool need_flush = false;
2229     struct ofport_dpif *port;
2230     struct ofbundle *bundle;
2231     unsigned long *trunks;
2232     int vlan;
2233     size_t i;
2234     bool ok;
2235
2236     if (!s) {
2237         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
2238         return 0;
2239     }
2240
2241     ovs_assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
2242     ovs_assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
2243
2244     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2245     if (!bundle) {
2246         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
2247
2248         bundle->ofproto = ofproto;
2249         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
2250                     hash_pointer(aux, 0));
2251         bundle->aux = aux;
2252         bundle->name = NULL;
2253
2254         list_init(&bundle->ports);
2255         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
2256         bundle->vlan = -1;
2257         bundle->trunks = NULL;
2258         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2259         bundle->lacp = NULL;
2260         bundle->bond = NULL;
2261
2262         bundle->floodable = true;
2263         mbridge_register_bundle(ofproto->mbridge, bundle);
2264     }
2265
2266     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
2267         free(bundle->name);
2268         bundle->name = xstrdup(s->name);
2269     }
2270
2271     /* LACP. */
2272     if (s->lacp) {
2273         if (!bundle->lacp) {
2274             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2275             bundle->lacp = lacp_create();
2276         }
2277         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
2278     } else {
2279         lacp_unref(bundle->lacp);
2280         bundle->lacp = NULL;
2281     }
2282
2283     /* Update set of ports. */
2284     ok = true;
2285     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2286         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
2287                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL)) {
2288             ok = false;
2289         }
2290     }
2291     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
2292         struct ofport_dpif *next_port;
2293
2294         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2295             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2296                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
2297                     goto found;
2298                 }
2299             }
2300
2301             bundle_del_port(port);
2302         found: ;
2303         }
2304     }
2305     ovs_assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
2306
2307     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2308         bundle_destroy(bundle);
2309         return EINVAL;
2310     }
2311
2312     /* Set VLAN tagging mode */
2313     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
2314         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
2315         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
2316         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2317         need_flush = true;
2318     }
2319
2320     /* Set VLAN tag. */
2321     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
2322             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
2323             : 0);
2324     if (vlan != bundle->vlan) {
2325         bundle->vlan = vlan;
2326         need_flush = true;
2327     }
2328
2329     /* Get trunked VLANs. */
2330     switch (s->vlan_mode) {
2331     case PORT_VLAN_ACCESS:
2332         trunks = NULL;
2333         break;
2334
2335     case PORT_VLAN_TRUNK:
2336         trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2337         break;
2338
2339     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
2340     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
2341         if (vlan != 0 && (!s->trunks
2342                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
2343                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
2344             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
2345             if (s->trunks) {
2346                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
2347             } else {
2348                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
2349             }
2350             bitmap_set1(trunks, vlan);
2351             bitmap_set0(trunks, 0);
2352         } else {
2353             trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2354         }
2355         break;
2356
2357     default:
2358         NOT_REACHED();
2359     }
2360     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
2361         free(bundle->trunks);
2362         if (trunks == s->trunks) {
2363             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
2364         } else {
2365             bundle->trunks = trunks;
2366             trunks = NULL;
2367         }
2368         need_flush = true;
2369     }
2370     if (trunks != s->trunks) {
2371         free(trunks);
2372     }
2373
2374     /* Bonding. */
2375     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
2376         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
2377         if (bundle->bond) {
2378             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
2379                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2380             }
2381         } else {
2382             bundle->bond = bond_create(s->bond);
2383             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2384         }
2385
2386         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2387             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->up.netdev);
2388         }
2389     } else {
2390         bond_unref(bundle->bond);
2391         bundle->bond = NULL;
2392     }
2393
2394     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
2395      * everything on this port and force flow revalidation. */
2396     if (need_flush) {
2397         bundle_flush_macs(bundle, false);
2398     }
2399
2400     return 0;
2401 }
2402
2403 static void
2404 bundle_remove(struct ofport *port_)
2405 {
2406     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
2407     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2408
2409     if (bundle) {
2410         bundle_del_port(port);
2411         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2412             bundle_destroy(bundle);
2413         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
2414             bond_unref(bundle->bond);
2415             bundle->bond = NULL;
2416         }
2417     }
2418 }
2419
2420 static void
2421 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
2422 {
2423     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
2424     struct ofport_dpif *port = port_;
2425     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
2426     int error;
2427
2428     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
2429     if (!error) {
2430         struct ofpbuf packet;
2431         void *packet_pdu;
2432
2433         ofpbuf_init(&packet, 0);
2434         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
2435                                  pdu_size);
2436         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
2437
2438         send_packet(port, &packet);
2439         ofpbuf_uninit(&packet);
2440     } else {
2441         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
2442                     "%s (%s)", port->bundle->name,
2443                     netdev_get_name(port->up.netdev), ovs_strerror(error));
2444     }
2445 }
2446
2447 static void
2448 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
2449 {
2450     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2451     int error, n_packets, n_errors;
2452     struct mac_entry *e;
2453
2454     error = n_packets = n_errors = 0;
2455     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
2456         if (e->port.p != bundle) {
2457             struct ofpbuf *learning_packet;
2458             struct ofport_dpif *port;
2459             void *port_void;
2460             int ret;
2461
2462             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
2463              * struct ofport_dpif more effective. */
2464             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
2465                                                            e->mac, e->vlan,
2466                                                            &port_void);
2467             port = port_void;
2468             ret = send_packet(port, learning_packet);
2469             ofpbuf_delete(learning_packet);
2470             if (ret) {
2471                 error = ret;
2472                 n_errors++;
2473             }
2474             n_packets++;
2475         }
2476     }
2477
2478     if (n_errors) {
2479         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2480         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2481                      "packets, last error was: %s",
2482                      bundle->name, n_errors, n_packets, ovs_strerror(error));
2483     } else {
2484         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2485                  bundle->name, n_packets);
2486     }
2487 }
2488
2489 static void
2490 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
2491 {
2492     if (bundle->lacp) {
2493         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
2494     }
2495     if (bundle->bond) {
2496         struct ofport_dpif *port;
2497
2498         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2499             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
2500         }
2501
2502         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->backer->revalidate_set,
2503                  lacp_status(bundle->lacp));
2504         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
2505             bundle_send_learning_packets(bundle);
2506         }
2507     }
2508 }
2509
2510 static void
2511 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
2512 {
2513     if (bundle->lacp) {
2514         lacp_wait(bundle->lacp);
2515     }
2516     if (bundle->bond) {
2517         bond_wait(bundle->bond);
2518     }
2519 }
2520 \f
2521 /* Mirrors. */
2522
2523 static int
2524 mirror_set__(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2525              const struct ofproto_mirror_settings *s)
2526 {
2527     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2528     struct ofbundle **srcs, **dsts;
2529     int error;
2530     size_t i;
2531
2532     if (!s) {
2533         mirror_destroy(ofproto->mbridge, aux);
2534         return 0;
2535     }
2536
2537     srcs = xmalloc(s->n_srcs * sizeof *srcs);
2538     dsts = xmalloc(s->n_dsts * sizeof *dsts);
2539
2540     for (i = 0; i < s->n_srcs; i++) {
2541         srcs[i] = bundle_lookup(ofproto, s->srcs[i]);
2542     }
2543
2544     for (i = 0; i < s->n_dsts; i++) {
2545         dsts[i] = bundle_lookup(ofproto, s->dsts[i]);
2546     }
2547
2548     error = mirror_set(ofproto->mbridge, aux, s->name, srcs, s->n_srcs, dsts,
2549                        s->n_dsts, s->src_vlans,
2550                        bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle), s->out_vlan);
2551     free(srcs);
2552     free(dsts);
2553     return error;
2554 }
2555
2556 static int
2557 mirror_get_stats__(struct ofproto *ofproto, void *aux,
2558                    uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
2559 {
2560     push_all_stats();
2561     return mirror_get_stats(ofproto_dpif_cast(ofproto)->mbridge, aux, packets,
2562                             bytes);
2563 }
2564
2565 static int
2566 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
2567 {
2568     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2569     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
2570         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2571     }
2572     return 0;
2573 }
2574
2575 static bool
2576 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
2577 {
2578     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2579     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2580     return bundle && mirror_bundle_out(ofproto->mbridge, bundle) != 0;
2581 }
2582
2583 static void
2584 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
2585 {
2586     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2587     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2588 }
2589
2590 static void
2591 set_mac_table_config(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time,
2592                      size_t max_entries)
2593 {
2594     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2595     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
2596     mac_learning_set_max_entries(ofproto->ml, max_entries);
2597 }
2598 \f
2599 /* Ports. */
2600
2601 struct ofport_dpif *
2602 get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, ofp_port_t ofp_port)
2603 {
2604     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
2605     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
2606 }
2607
2608 struct ofport_dpif *
2609 get_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, odp_port_t odp_port)
2610 {
2611     struct ofport_dpif *port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
2612     return port && &ofproto->up == port->up.ofproto ? port : NULL;
2613 }
2614
2615 static void
2616 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_dpif *ofproto,
2617                             struct ofproto_port *ofproto_port,
2618                             struct dpif_port *dpif_port)
2619 {
2620     ofproto_port->name = dpif_port->name;
2621     ofproto_port->type = dpif_port->type;
2622     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, dpif_port->port_no);
2623 }
2624
2625 static void
2626 ofport_update_peer(struct ofport_dpif *ofport)
2627 {
2628     const struct ofproto_dpif *ofproto;
2629     struct dpif_backer *backer;
2630     const char *peer_name;
2631
2632     if (!netdev_vport_is_patch(ofport->up.netdev)) {
2633         return;
2634     }
2635
2636     backer = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto)->backer;
2637     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2638
2639     if (ofport->peer) {
2640         ofport->peer->peer = NULL;
2641         ofport->peer = NULL;
2642     }
2643
2644     peer_name = netdev_vport_patch_peer(ofport->up.netdev);
2645     if (!peer_name) {
2646         return;
2647     }
2648
2649     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2650         struct ofport *peer_ofport;
2651         struct ofport_dpif *peer;
2652         const char *peer_peer;
2653
2654         if (ofproto->backer != backer) {
2655             continue;
2656         }
2657
2658         peer_ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, peer_name);
2659         if (!peer_ofport) {
2660             continue;
2661         }
2662
2663         peer = ofport_dpif_cast(peer_ofport);
2664         peer_peer = netdev_vport_patch_peer(peer->up.netdev);
2665         if (peer_peer && !strcmp(netdev_get_name(ofport->up.netdev),
2666                                  peer_peer)) {
2667             ofport->peer = peer;
2668             ofport->peer->peer = ofport;
2669         }
2670
2671         return;
2672     }
2673 }
2674
2675 static void
2676 port_run_fast(struct ofport_dpif *ofport)
2677 {
2678     if (ofport->cfm && cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
2679         struct ofpbuf packet;
2680
2681         ofpbuf_init(&packet, 0);
2682         cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
2683         send_packet(ofport, &packet);
2684         ofpbuf_uninit(&packet);
2685     }
2686
2687     if (ofport->bfd && bfd_should_send_packet(ofport->bfd)) {
2688         struct ofpbuf packet;
2689
2690         ofpbuf_init(&packet, 0);
2691         bfd_put_packet(ofport->bfd, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
2692         send_packet(ofport, &packet);
2693         ofpbuf_uninit(&packet);
2694     }
2695 }
2696
2697 static void
2698 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
2699 {
2700     long long int carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(ofport->up.netdev);
2701     bool carrier_changed = carrier_seq != ofport->carrier_seq;
2702     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
2703
2704     ofport->carrier_seq = carrier_seq;
2705
2706     port_run_fast(ofport);
2707
2708     if (ofport->cfm) {
2709         int cfm_opup = cfm_get_opup(ofport->cfm);
2710
2711         cfm_run(ofport->cfm);
2712         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm);
2713
2714         if (cfm_opup >= 0) {
2715             enable = enable && cfm_opup;
2716         }
2717     }
2718
2719     if (ofport->bfd) {
2720         bfd_run(ofport->bfd);
2721         enable = enable && bfd_forwarding(ofport->bfd);
2722     }
2723
2724     if (ofport->bundle) {
2725         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
2726         if (carrier_changed) {
2727             lacp_slave_carrier_changed(ofport->bundle->lacp, ofport);
2728         }
2729     }
2730
2731     if (ofport->may_enable != enable) {
2732         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2733         ofproto->backer->need_revalidate = REV_PORT_TOGGLED;
2734     }
2735
2736     ofport->may_enable = enable;
2737 }
2738
2739 static void
2740 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
2741 {
2742     if (ofport->cfm) {
2743         cfm_wait(ofport->cfm);
2744     }
2745
2746     if (ofport->bfd) {
2747         bfd_wait(ofport->bfd);
2748     }
2749 }
2750
2751 static int
2752 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
2753                    struct ofproto_port *ofproto_port)
2754 {
2755     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2756     struct dpif_port dpif_port;
2757     int error;
2758
2759     if (sset_contains(&ofproto->ghost_ports, devname)) {
2760         const char *type = netdev_get_type_from_name(devname);
2761
2762         /* We may be called before ofproto->up.port_by_name is populated with
2763          * the appropriate ofport.  For this reason, we must get the name and
2764          * type from the netdev layer directly. */
2765         if (type) {
2766             const struct ofport *ofport;
2767
2768             ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, devname);
2769             ofproto_port->ofp_port = ofport ? ofport->ofp_port : OFPP_NONE;
2770             ofproto_port->name = xstrdup(devname);
2771             ofproto_port->type = xstrdup(type);
2772             return 0;
2773         }
2774         return ENODEV;
2775     }
2776
2777     if (!sset_contains(&ofproto->ports, devname)) {
2778         return ENODEV;
2779     }
2780     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
2781                                     devname, &dpif_port);
2782     if (!error) {
2783         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto, ofproto_port, &dpif_port);
2784     }
2785     return error;
2786 }
2787
2788 static int
2789 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev)
2790 {
2791     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2792     const char *devname = netdev_get_name(netdev);
2793     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
2794     const char *dp_port_name;
2795
2796     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
2797         sset_add(&ofproto->ghost_ports, netdev_get_name(netdev));
2798         return 0;
2799     }
2800
2801     dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
2802     if (!dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
2803         odp_port_t port_no = ODPP_NONE;
2804         int error;
2805
2806         error = dpif_port_add(ofproto->backer->dpif, netdev, &port_no);
2807         if (error) {
2808             return error;
2809         }
2810         if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
2811             simap_put(&ofproto->backer->tnl_backers,
2812                       dp_port_name, odp_to_u32(port_no));
2813         }
2814     }
2815
2816     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
2817         sset_add(&ofproto->ghost_ports, devname);
2818     } else {
2819         sset_add(&ofproto->ports, devname);
2820     }
2821     return 0;
2822 }
2823
2824 static int
2825 port_del(struct ofproto *ofproto_, ofp_port_t ofp_port)
2826 {
2827     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2828     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
2829     int error = 0;
2830
2831     if (!ofport) {
2832         return 0;
2833     }
2834
2835     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports,
2836                          netdev_get_name(ofport->up.netdev));
2837     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2838     if (!ofport->is_tunnel) {
2839         error = dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, ofport->odp_port);
2840         if (!error) {
2841             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
2842              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
2843              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
2844              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
2845             bundle_remove(&ofport->up);
2846         }
2847     }
2848     return error;
2849 }
2850
2851 static int
2852 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
2853 {
2854     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2855     int error;
2856
2857     push_all_stats();
2858
2859     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
2860
2861     if (!error && ofport_->ofp_port == OFPP_LOCAL) {
2862         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2863
2864         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
2865          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
2866          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
2867          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
2868
2869         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
2870             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
2871         }
2872
2873         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
2874             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
2875         }
2876
2877         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
2878          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
2879          * Account for them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
2880
2881         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
2882             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
2883         }
2884
2885         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
2886             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
2887         }
2888     }
2889
2890     return error;
2891 }
2892
2893 struct port_dump_state {
2894     uint32_t bucket;
2895     uint32_t offset;
2896     bool ghost;
2897
2898     struct ofproto_port port;
2899     bool has_port;
2900 };
2901
2902 static int
2903 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void **statep)
2904 {
2905     *statep = xzalloc(sizeof(struct port_dump_state));
2906     return 0;
2907 }
2908
2909 static int
2910 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_, void *state_,
2911                struct ofproto_port *port)
2912 {
2913     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2914     struct port_dump_state *state = state_;
2915     const struct sset *sset;
2916     struct sset_node *node;
2917
2918     if (state->has_port) {
2919         ofproto_port_destroy(&state->port);
2920         state->has_port = false;
2921     }
2922     sset = state->ghost ? &ofproto->ghost_ports : &ofproto->ports;
2923     while ((node = sset_at_position(sset, &state->bucket, &state->offset))) {
2924         int error;
2925
2926         error = port_query_by_name(ofproto_, node->name, &state->port);
2927         if (!error) {
2928             *port = state->port;
2929             state->has_port = true;
2930             return 0;
2931         } else if (error != ENODEV) {
2932             return error;
2933         }
2934     }
2935
2936     if (!state->ghost) {
2937         state->ghost = true;
2938         state->bucket = 0;
2939         state->offset = 0;
2940         return port_dump_next(ofproto_, state_, port);
2941     }
2942
2943     return EOF;
2944 }
2945
2946 static int
2947 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
2948 {
2949     struct port_dump_state *state = state_;
2950
2951     if (state->has_port) {
2952         ofproto_port_destroy(&state->port);
2953     }
2954     free(state);
2955     return 0;
2956 }
2957
2958 static int
2959 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
2960 {
2961     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2962
2963     if (ofproto->port_poll_errno) {
2964         int error = ofproto->port_poll_errno;
2965         ofproto->port_poll_errno = 0;
2966         return error;
2967     }
2968
2969     if (sset_is_empty(&ofproto->port_poll_set)) {
2970         return EAGAIN;
2971     }
2972
2973     *devnamep = sset_pop(&ofproto->port_poll_set);
2974     return 0;
2975 }
2976
2977 static void
2978 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
2979 {
2980     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2981     dpif_port_poll_wait(ofproto->backer->dpif);
2982 }
2983
2984 static int
2985 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
2986 {
2987     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2988     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
2989             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
2990             : -1);
2991 }
2992 \f
2993 /* Upcall handling. */
2994
2995 /* Flow miss batching.
2996  *
2997  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
2998  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
2999  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
3000  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
3001  *
3002  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
3003  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
3004 struct flow_miss {
3005     struct hmap_node hmap_node;
3006     struct ofproto_dpif *ofproto;
3007     struct flow flow;
3008     enum odp_key_fitness key_fitness;
3009     const struct nlattr *key;
3010     size_t key_len;
3011     struct list packets;
3012     enum dpif_upcall_type upcall_type;
3013 };
3014
3015 struct flow_miss_op {
3016     struct dpif_op dpif_op;
3017
3018     uint64_t slow_stub[128 / 8]; /* Buffer for compose_slow_path() */
3019     struct xlate_out xout;
3020     bool xout_garbage;           /* 'xout' needs to be uninitialized? */
3021
3022     struct ofpbuf mask;          /* Flow mask for "put" ops. */
3023     struct odputil_keybuf maskbuf;
3024
3025     /* If this is a "put" op, then a pointer to the subfacet that should
3026      * be marked as uninstalled if the operation fails. */
3027     struct subfacet *subfacet;
3028 };
3029
3030 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
3031  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
3032  * configurations. */
3033 static void
3034 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
3035                     const struct flow *flow)
3036 {
3037     struct ofputil_packet_in pin;
3038
3039     pin.packet = packet->data;
3040     pin.packet_len = packet->size;
3041     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
3042     pin.controller_id = 0;
3043
3044     pin.table_id = 0;
3045     pin.cookie = 0;
3046
3047     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
3048
3049     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
3050
3051     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin);
3052 }
3053
3054 static struct flow_miss *
3055 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct ofproto_dpif *ofproto,
3056                const struct flow *flow, uint32_t hash)
3057 {
3058     struct flow_miss *miss;
3059
3060     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
3061         if (miss->ofproto == ofproto && flow_equal(&miss->flow, flow)) {
3062             return miss;
3063         }
3064     }
3065
3066     return NULL;
3067 }
3068
3069 /* Partially Initializes 'op' as an "execute" operation for 'miss' and
3070  * 'packet'.  The caller must initialize op->actions and op->actions_len.  If
3071  * 'miss' is associated with a subfacet the caller must also initialize the
3072  * returned op->subfacet, and if anything needs to be freed after processing
3073  * the op, the caller must initialize op->garbage also. */
3074 static void
3075 init_flow_miss_execute_op(struct flow_miss *miss, struct ofpbuf *packet,
3076                           struct flow_miss_op *op)
3077 {
3078     if (miss->flow.in_port.ofp_port
3079         != vsp_realdev_to_vlandev(miss->ofproto, miss->flow.in_port.ofp_port,
3080                                   miss->flow.vlan_tci)) {
3081         /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
3082          * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
3083          * the flow, but the actions were composed assuming that
3084          * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
3085          * VLAN header from the packet before trying to execute the
3086          * actions. */
3087         eth_pop_vlan(packet);
3088     }
3089
3090     op->subfacet = NULL;
3091     op->xout_garbage = false;
3092     op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
3093     op->dpif_op.u.execute.key = miss->key;
3094     op->dpif_op.u.execute.key_len = miss->key_len;
3095     op->dpif_op.u.execute.packet = packet;
3096     ofpbuf_use_stack(&op->mask, &op->maskbuf, sizeof op->maskbuf);
3097 }
3098
3099 /* Helper for handle_flow_miss_without_facet() and
3100  * handle_flow_miss_with_facet(). */
3101 static void
3102 handle_flow_miss_common(struct rule_dpif *rule,
3103                         struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
3104 {
3105     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3106
3107     if (rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
3108         /*
3109          * Extra-special case for fail-open mode.
3110          *
3111          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
3112          * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
3113          * the packet up to the controller in the hope that it will try to
3114          * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
3115          *
3116          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
3117          */
3118         send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
3119     }
3120 }
3121
3122 /* Figures out whether a flow that missed in 'ofproto', whose details are in
3123  * 'miss' masked by 'wc', is likely to be worth tracking in detail in userspace
3124  * and (usually) installing a datapath flow.  The answer is usually "yes" (a
3125  * return value of true).  However, for short flows the cost of bookkeeping is
3126  * much higher than the benefits, so when the datapath holds a large number of
3127  * flows we impose some heuristics to decide which flows are likely to be worth
3128  * tracking. */
3129 static bool
3130 flow_miss_should_make_facet(struct flow_miss *miss, struct flow_wildcards *wc)
3131 {
3132     struct dpif_backer *backer = miss->ofproto->backer;
3133     uint32_t hash;
3134
3135     switch (flow_miss_model) {
3136     case OFPROTO_HANDLE_MISS_AUTO:
3137         break;
3138     case OFPROTO_HANDLE_MISS_WITH_FACETS:
3139         return true;
3140     case OFPROTO_HANDLE_MISS_WITHOUT_FACETS:
3141         return false;
3142     }
3143
3144     if (!backer->governor) {
3145         size_t n_subfacets;
3146
3147         n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
3148         if (n_subfacets * 2 <= flow_eviction_threshold) {
3149             return true;
3150         }
3151
3152         backer->governor = governor_create();
3153     }
3154
3155     hash = flow_hash_in_wildcards(&miss->flow, wc, 0);
3156     return governor_should_install_flow(backer->governor, hash,
3157                                         list_size(&miss->packets));
3158 }
3159
3160 /* Handles 'miss' without creating a facet or subfacet or creating any datapath
3161  * flow.  'miss->flow' must have matched 'rule' and been xlated into 'xout'.
3162  * May add an "execute" operation to 'ops' and increment '*n_ops'. */
3163 static void
3164 handle_flow_miss_without_facet(struct rule_dpif *rule, struct xlate_out *xout,
3165                                struct flow_miss *miss,
3166                                struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3167 {
3168     struct ofpbuf *packet;
3169
3170     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3171
3172         COVERAGE_INC(facet_suppress);
3173
3174         handle_flow_miss_common(rule, packet, &miss->flow);
3175
3176         if (xout->slow) {
3177             struct xlate_in xin;
3178
3179             xlate_in_init(&xin, miss->ofproto, &miss->flow, rule, 0, packet);
3180             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3181         }
3182
3183         if (xout->odp_actions.size) {
3184             struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3185             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3186
3187             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3188             xlate_out_copy(&op->xout, xout);
3189             execute->actions = op->xout.odp_actions.data;
3190             execute->actions_len = op->xout.odp_actions.size;
3191             op->xout_garbage = true;
3192
3193             (*n_ops)++;
3194         }
3195     }
3196 }
3197
3198 /* Handles 'miss', which matches 'facet'.  May add any required datapath
3199  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op.
3200  *
3201  * All of the packets in 'miss' are considered to have arrived at time 'now'.
3202  * This is really important only for new facets: if we just called time_msec()
3203  * here, then the new subfacet or its packets could look (occasionally) as
3204  * though it was used some time after the facet was used.  That can make a
3205  * one-packet flow look like it has a nonzero duration, which looks odd in
3206  * e.g. NetFlow statistics.
3207  *
3208  * If non-null, 'stats' will be folded into 'facet'. */
3209 static void
3210 handle_flow_miss_with_facet(struct flow_miss *miss, struct facet *facet,
3211                             long long int now, struct dpif_flow_stats *stats,
3212                             struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3213 {
3214     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3215     enum subfacet_path want_path;
3216     struct subfacet *subfacet;
3217     struct ofpbuf *packet;
3218
3219     subfacet = subfacet_create(facet, miss, now);
3220     want_path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
3221     if (stats) {
3222         subfacet_update_stats(subfacet, stats);
3223     }
3224
3225     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3226         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3227
3228         handle_flow_miss_common(facet->rule, packet, &miss->flow);
3229
3230         if (want_path != SF_FAST_PATH) {
3231             struct xlate_in xin;
3232
3233             xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, facet->rule, 0, packet);
3234             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3235         }
3236
3237         if (facet->xout.odp_actions.size) {
3238             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3239
3240             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3241             execute->actions = facet->xout.odp_actions.data,
3242             execute->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3243             (*n_ops)++;
3244         }
3245     }
3246
3247     if (miss->upcall_type == DPIF_UC_MISS || subfacet->path != want_path) {
3248         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
3249         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
3250
3251         subfacet->path = want_path;
3252
3253         ofpbuf_use_stack(&op->mask, &op->maskbuf, sizeof op->maskbuf);
3254         if (enable_megaflows) {
3255             odp_flow_key_from_mask(&op->mask, &facet->xout.wc.masks,
3256                                    &miss->flow, UINT32_MAX);
3257         }
3258
3259         op->xout_garbage = false;
3260         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
3261         op->subfacet = subfacet;
3262         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3263         put->key = miss->key;
3264         put->key_len = miss->key_len;
3265         put->mask = op->mask.data;
3266         put->mask_len = op->mask.size;
3267
3268         if (want_path == SF_FAST_PATH) {
3269             put->actions = facet->xout.odp_actions.data;
3270             put->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3271         } else {
3272             compose_slow_path(ofproto, &miss->flow, facet->xout.slow,
3273                               op->slow_stub, sizeof op->slow_stub,
3274                               &put->actions, &put->actions_len);
3275         }
3276         put->stats = NULL;
3277     }
3278 }
3279
3280 /* Handles flow miss 'miss'.  May add any required datapath operations
3281  * to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
3282 static void
3283 handle_flow_miss(struct flow_miss *miss, struct flow_miss_op *ops,
3284                  size_t *n_ops)
3285 {
3286     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
3287     struct dpif_flow_stats stats__;
3288     struct dpif_flow_stats *stats = &stats__;
3289     struct ofpbuf *packet;
3290     struct facet *facet;
3291     long long int now;
3292
3293     now = time_msec();
3294     memset(stats, 0, sizeof *stats);
3295     stats->used = now;
3296     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3297         stats->tcp_flags |= packet_get_tcp_flags(packet, &miss->flow);
3298         stats->n_bytes += packet->size;
3299         stats->n_packets++;
3300     }
3301
3302     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &miss->flow);
3303     if (!facet) {
3304         struct flow_wildcards wc;
3305         struct rule_dpif *rule;
3306         struct xlate_out xout;
3307         struct xlate_in xin;
3308
3309         flow_wildcards_init_catchall(&wc);
3310         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &miss->flow, &wc);
3311         rule_credit_stats(rule, stats);
3312
3313         xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, rule, stats->tcp_flags,
3314                       NULL);
3315         xin.resubmit_stats = stats;
3316         xin.may_learn = true;
3317         xlate_actions(&xin, &xout);
3318         flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
3319
3320         /* There does not exist a bijection between 'struct flow' and datapath
3321          * flow keys with fitness ODP_FIT_TO_LITTLE.  This breaks a fundamental
3322          * assumption used throughout the facet and subfacet handling code.
3323          * Since we have to handle these misses in userspace anyway, we simply
3324          * skip facet creation, avoiding the problem altogether. */
3325         if (miss->key_fitness == ODP_FIT_TOO_LITTLE
3326             || !flow_miss_should_make_facet(miss, &xout.wc)) {
3327             handle_flow_miss_without_facet(rule, &xout, miss, ops, n_ops);
3328             return;
3329         }
3330
3331         facet = facet_create(miss, rule, &xout, stats);
3332         stats = NULL;
3333     }
3334     handle_flow_miss_with_facet(miss, facet, now, stats, ops, n_ops);
3335 }
3336
3337 static struct drop_key *
3338 drop_key_lookup(const struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
3339                 size_t key_len)
3340 {
3341     struct drop_key *drop_key;
3342
3343     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (drop_key, hmap_node, hash_bytes(key, key_len, 0),
3344                              &backer->drop_keys) {
3345         if (drop_key->key_len == key_len
3346             && !memcmp(drop_key->key, key, key_len)) {
3347             return drop_key;
3348         }
3349     }
3350     return NULL;
3351 }
3352
3353 static void
3354 drop_key_clear(struct dpif_backer *backer)
3355 {
3356     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3357     struct drop_key *drop_key, *next;
3358
3359     HMAP_FOR_EACH_SAFE (drop_key, next, hmap_node, &backer->drop_keys) {
3360         int error;
3361
3362         error = dpif_flow_del(backer->dpif, drop_key->key, drop_key->key_len,
3363                               NULL);
3364         if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3365             struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3366             odp_flow_key_format(drop_key->key, drop_key->key_len, &ds);
3367             VLOG_WARN("Failed to delete drop key (%s) (%s)",
3368                       ovs_strerror(error), ds_cstr(&ds));
3369             ds_destroy(&ds);
3370         }
3371
3372         hmap_remove(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node);
3373         free(drop_key->key);
3374         free(drop_key);
3375     }
3376 }
3377
3378 /* Given a datpath, packet, and flow metadata ('backer', 'packet', and 'key'
3379  * respectively), populates 'flow' with the result of odp_flow_key_to_flow().
3380  * Optionally, if nonnull, populates 'fitnessp' with the fitness of 'flow' as
3381  * returned by odp_flow_key_to_flow().  Also, optionally populates 'ofproto'
3382  * with the ofproto_dpif, and 'odp_in_port' with the datapath in_port, that
3383  * 'packet' ingressed.
3384  *
3385  * If 'ofproto' is nonnull, requires 'flow''s in_port to exist.  Otherwise sets
3386  * 'flow''s in_port to OFPP_NONE.
3387  *
3388  * This function does post-processing on data returned from
3389  * odp_flow_key_to_flow() to help make VLAN splinters transparent to the rest
3390  * of the upcall processing logic.  In particular, if the extracted in_port is
3391  * a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by the "real" port, sets
3392  * flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN splinter port, and pushes
3393  * a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
3394  *
3395  * Similarly, this function also includes some logic to help with tunnels.  It
3396  * may modify 'flow' as necessary to make the tunneling implementation
3397  * transparent to the upcall processing logic.
3398  *
3399  * Returns 0 if successful, ENODEV if the parsed flow has no associated ofport,
3400  * or some other positive errno if there are other problems. */
3401 static int
3402 ofproto_receive(const struct dpif_backer *backer, struct ofpbuf *packet,
3403                 const struct nlattr *key, size_t key_len,
3404                 struct flow *flow, enum odp_key_fitness *fitnessp,
3405                 struct ofproto_dpif **ofproto, odp_port_t *odp_in_port)
3406 {
3407     const struct ofport_dpif *port;
3408     enum odp_key_fitness fitness;
3409     int error = ENODEV;
3410
3411     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
3412     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3413         error = EINVAL;
3414         goto exit;
3415     }
3416
3417     if (odp_in_port) {
3418         *odp_in_port = flow->in_port.odp_port;
3419     }
3420
3421     port = (tnl_port_should_receive(flow)
3422             ? tnl_port_receive(flow)
3423             : odp_port_to_ofport(backer, flow->in_port.odp_port));
3424     flow->in_port.ofp_port = port ? port->up.ofp_port : OFPP_NONE;
3425     if (!port) {
3426         goto exit;
3427     }
3428
3429     /* XXX: Since the tunnel module is not scoped per backer, for a tunnel port
3430      * it's theoretically possible that we'll receive an ofport belonging to an
3431      * entirely different datapath.  In practice, this can't happen because no
3432      * platforms has two separate datapaths which each support tunneling. */
3433     ovs_assert(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer == backer);
3434
3435     if (vsp_adjust_flow(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto), flow)) {
3436         if (packet) {
3437             /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to
3438              * an OpenFlow controller properly, so that it looks correct
3439              * for sFlow, and so that flow_extract() will get the correct
3440              * vlan_tci if it is called on 'packet'.
3441              *
3442              * The allocated space inside 'packet' probably also contains
3443              * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of
3444              * a struct dpif_upcall (see the large comment on that
3445              * structure definition), so pushing data on 'packet' is in
3446              * general not a good idea since it could overwrite 'key' or
3447              * free it as a side effect.  However, it's OK in this special
3448              * case because we know that 'packet' is inside a Netlink
3449              * attribute: pushing 4 bytes will just overwrite the 4-byte
3450              * "struct nlattr", which is fine since we don't need that
3451              * header anymore. */
3452             eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
3453         }
3454         /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
3455         fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
3456     }
3457     error = 0;
3458
3459     if (ofproto) {
3460         *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
3461     }
3462
3463 exit:
3464     if (fitnessp) {
3465         *fitnessp = fitness;
3466     }
3467     return error;
3468 }
3469
3470 static void
3471 handle_miss_upcalls(struct dpif_backer *backer, struct dpif_upcall *upcalls,
3472                     size_t n_upcalls)
3473 {
3474     struct dpif_upcall *upcall;
3475     struct flow_miss *miss;
3476     struct flow_miss misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3477     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3478     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3479     struct hmap todo;
3480     int n_misses;
3481     size_t n_ops;
3482     size_t i;
3483
3484     if (!n_upcalls) {
3485         return;
3486     }
3487
3488     /* Construct the to-do list.
3489      *
3490      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
3491      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
3492      * that we can process them together. */
3493     hmap_init(&todo);
3494     n_misses = 0;
3495     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
3496         struct flow_miss *miss = &misses[n_misses];
3497         struct flow_miss *existing_miss;
3498         struct ofproto_dpif *ofproto;
3499         odp_port_t odp_in_port;
3500         struct flow flow;
3501         uint32_t hash;
3502         int error;
3503
3504         error = ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key,
3505                                 upcall->key_len, &flow, &miss->key_fitness,
3506                                 &ofproto, &odp_in_port);
3507         if (error == ENODEV) {
3508             struct drop_key *drop_key;
3509
3510             /* Received packet on datapath port for which we couldn't
3511              * associate an ofproto.  This can happen if a port is removed
3512              * while traffic is being received.  Print a rate-limited message
3513              * in case it happens frequently.  Install a drop flow so
3514              * that future packets of the flow are inexpensively dropped
3515              * in the kernel. */
3516             VLOG_INFO_RL(&rl, "received packet on unassociated datapath port "
3517                               "%"PRIu32, odp_in_port);
3518
3519             drop_key = drop_key_lookup(backer, upcall->key, upcall->key_len);
3520             if (!drop_key) {
3521                 drop_key = xmalloc(sizeof *drop_key);
3522                 drop_key->key = xmemdup(upcall->key, upcall->key_len);
3523                 drop_key->key_len = upcall->key_len;
3524
3525                 hmap_insert(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node,
3526                             hash_bytes(drop_key->key, drop_key->key_len, 0));
3527                 dpif_flow_put(backer->dpif, DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY,
3528                               drop_key->key, drop_key->key_len,
3529                               NULL, 0, NULL, 0, NULL);
3530             }
3531             continue;
3532         }
3533         if (error) {
3534             continue;
3535         }
3536
3537         ofproto->n_missed++;
3538         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark,
3539                      &flow.tunnel, &flow.in_port, &miss->flow);
3540
3541         /* Add other packets to a to-do list. */
3542         hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
3543         existing_miss = flow_miss_find(&todo, ofproto, &miss->flow, hash);
3544         if (!existing_miss) {
3545             hmap_insert(&todo, &miss->hmap_node, hash);
3546             miss->ofproto = ofproto;
3547             miss->key = upcall->key;
3548             miss->key_len = upcall->key_len;
3549             miss->upcall_type = upcall->type;
3550             list_init(&miss->packets);
3551
3552             n_misses++;
3553         } else {
3554             miss = existing_miss;
3555         }
3556         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
3557     }
3558
3559     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
3560      * operations to batch. */
3561     n_ops = 0;
3562     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
3563         handle_flow_miss(miss, flow_miss_ops, &n_ops);
3564     }
3565     ovs_assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
3566
3567     /* Execute batch. */
3568     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
3569         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
3570     }
3571     dpif_operate(backer->dpif, dpif_ops, n_ops);
3572
3573     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
3574         if (dpif_ops[i]->error != 0
3575             && flow_miss_ops[i].dpif_op.type == DPIF_OP_FLOW_PUT
3576             && flow_miss_ops[i].subfacet) {
3577             struct subfacet *subfacet = flow_miss_ops[i].subfacet;
3578
3579             COVERAGE_INC(subfacet_install_fail);
3580
3581             subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
3582         }
3583
3584         /* Free memory. */
3585         if (flow_miss_ops[i].xout_garbage) {
3586             xlate_out_uninit(&flow_miss_ops[i].xout);
3587         }
3588     }
3589     hmap_destroy(&todo);
3590 }
3591
3592 static enum { SFLOW_UPCALL, MISS_UPCALL, BAD_UPCALL, FLOW_SAMPLE_UPCALL,
3593               IPFIX_UPCALL }
3594 classify_upcall(const struct dpif_upcall *upcall)
3595 {
3596     size_t userdata_len;
3597     union user_action_cookie cookie;
3598
3599     /* First look at the upcall type. */
3600     switch (upcall->type) {
3601     case DPIF_UC_ACTION:
3602         break;
3603
3604     case DPIF_UC_MISS:
3605         return MISS_UPCALL;
3606
3607     case DPIF_N_UC_TYPES:
3608     default:
3609         VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32, upcall->type);
3610         return BAD_UPCALL;
3611     }
3612
3613     /* "action" upcalls need a closer look. */
3614     if (!upcall->userdata) {
3615         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall missing cookie");
3616         return BAD_UPCALL;
3617     }
3618     userdata_len = nl_attr_get_size(upcall->userdata);
3619     if (userdata_len < sizeof cookie.type
3620         || userdata_len > sizeof cookie) {
3621         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall cookie has unexpected size %zu",
3622                      userdata_len);
3623         return BAD_UPCALL;
3624     }
3625     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3626     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), userdata_len);
3627     if (userdata_len == sizeof cookie.sflow
3628         && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
3629         return SFLOW_UPCALL;
3630     } else if (userdata_len == sizeof cookie.slow_path
3631                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH) {
3632         return MISS_UPCALL;
3633     } else if (userdata_len == sizeof cookie.flow_sample
3634                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE) {
3635         return FLOW_SAMPLE_UPCALL;
3636     } else if (userdata_len == sizeof cookie.ipfix
3637                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_IPFIX) {
3638         return IPFIX_UPCALL;
3639     } else {
3640         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie of type %"PRIu16
3641                      " and size %zu", cookie.type, userdata_len);
3642         return BAD_UPCALL;
3643     }
3644 }
3645
3646 static void
3647 handle_sflow_upcall(struct dpif_backer *backer,
3648                     const struct dpif_upcall *upcall)
3649 {
3650     struct ofproto_dpif *ofproto;
3651     union user_action_cookie cookie;
3652     struct flow flow;
3653     odp_port_t odp_in_port;
3654
3655     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3656                         &flow, NULL, &ofproto, &odp_in_port)
3657         || !ofproto->sflow) {
3658         return;
3659     }
3660
3661     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3662     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.sflow);
3663     dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
3664                         odp_in_port, &cookie);
3665 }
3666
3667 static void
3668 handle_flow_sample_upcall(struct dpif_backer *backer,
3669                           const struct dpif_upcall *upcall)
3670 {
3671     struct ofproto_dpif *ofproto;
3672     union user_action_cookie cookie;
3673     struct flow flow;
3674
3675     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3676                         &flow, NULL, &ofproto, NULL)
3677         || !ofproto->ipfix) {
3678         return;
3679     }
3680
3681     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3682     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.flow_sample);
3683
3684     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
3685      * the packet using it. */
3686     dpif_ipfix_flow_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow,
3687                            cookie.flow_sample.collector_set_id,
3688                            cookie.flow_sample.probability,
3689                            cookie.flow_sample.obs_domain_id,
3690                            cookie.flow_sample.obs_point_id);
3691 }
3692
3693 static void
3694 handle_ipfix_upcall(struct dpif_backer *backer,
3695                     const struct dpif_upcall *upcall)
3696 {
3697     struct ofproto_dpif *ofproto;
3698     struct flow flow;
3699
3700     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3701                         &flow, NULL, &ofproto, NULL)
3702         || !ofproto->ipfix) {
3703         return;
3704     }
3705
3706     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
3707      * the packet using it. */
3708     dpif_ipfix_bridge_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow);
3709 }
3710
3711 static int
3712 handle_upcalls(struct dpif_backer *backer, unsigned int max_batch)
3713 {
3714     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3715     struct ofpbuf miss_bufs[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3716     uint64_t miss_buf_stubs[FLOW_MISS_MAX_BATCH][4096 / 8];
3717     int n_processed;
3718     int n_misses;
3719     int i;
3720
3721     ovs_assert(max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
3722
3723     n_misses = 0;
3724     for (n_processed = 0; n_processed < max_batch; n_processed++) {
3725         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
3726         struct ofpbuf *buf = &miss_bufs[n_misses];
3727         int error;
3728
3729         ofpbuf_use_stub(buf, miss_buf_stubs[n_misses],
3730                         sizeof miss_buf_stubs[n_misses]);
3731         error = dpif_recv(backer->dpif, upcall, buf);
3732         if (error) {
3733             ofpbuf_uninit(buf);
3734             break;
3735         }
3736
3737         switch (classify_upcall(upcall)) {
3738         case MISS_UPCALL:
3739             /* Handle it later. */
3740             n_misses++;
3741             break;
3742
3743         case SFLOW_UPCALL:
3744             handle_sflow_upcall(backer, upcall);
3745             ofpbuf_uninit(buf);
3746             break;
3747
3748         case FLOW_SAMPLE_UPCALL:
3749             handle_flow_sample_upcall(backer, upcall);
3750             ofpbuf_uninit(buf);
3751             break;
3752
3753         case IPFIX_UPCALL:
3754             handle_ipfix_upcall(backer, upcall);
3755             ofpbuf_uninit(buf);
3756             break;
3757
3758         case BAD_UPCALL:
3759             ofpbuf_uninit(buf);
3760             break;
3761         }
3762     }
3763
3764     /* Handle deferred MISS_UPCALL processing. */
3765     handle_miss_upcalls(backer, misses, n_misses);
3766     for (i = 0; i < n_misses; i++) {
3767         ofpbuf_uninit(&miss_bufs[i]);
3768     }
3769
3770     return n_processed;
3771 }
3772 \f
3773 /* Flow expiration. */
3774
3775 static int subfacet_max_idle(const struct dpif_backer *);
3776 static void update_stats(struct dpif_backer *);
3777 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
3778 static void expire_subfacets(struct dpif_backer *, int dp_max_idle);
3779
3780 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
3781  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
3782  * importantly when they last were used, and then use that information to
3783  * expire flows that have not been used recently.
3784  *
3785  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
3786 static int
3787 expire(struct dpif_backer *backer)
3788 {
3789     struct ofproto_dpif *ofproto;
3790     size_t n_subfacets;
3791     int max_idle;
3792
3793     /* Periodically clear out the drop keys in an effort to keep them
3794      * relatively few. */
3795     drop_key_clear(backer);
3796
3797     /* Update stats for each flow in the backer. */
3798     update_stats(backer);
3799
3800     n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
3801     if (n_subfacets) {
3802         struct subfacet *subfacet;
3803         long long int total, now;
3804
3805         total = 0;
3806         now = time_msec();
3807         HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &backer->subfacets) {
3808             total += now - subfacet->created;
3809         }
3810         backer->avg_subfacet_life += total / n_subfacets;
3811     }
3812     backer->avg_subfacet_life /= 2;
3813
3814     backer->avg_n_subfacet += n_subfacets;
3815     backer->avg_n_subfacet /= 2;
3816
3817     backer->max_n_subfacet = MAX(backer->max_n_subfacet, n_subfacets);
3818
3819     max_idle = subfacet_max_idle(backer);
3820     expire_subfacets(backer, max_idle);
3821
3822     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
3823         struct rule *rule, *next_rule;
3824
3825         if (ofproto->backer != backer) {
3826             continue;
3827         }
3828
3829         /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout
3830          * has passed. */
3831         LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, expirable,
3832                             &ofproto->up.expirable) {
3833             rule_expire(rule_dpif_cast(rule));
3834         }
3835
3836         /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
3837          * good time to do bond rebalancing. */
3838         if (ofproto->has_bonded_bundles) {
3839             struct ofbundle *bundle;
3840
3841             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
3842                 if (bundle->bond) {
3843                     bond_rebalance(bundle->bond, &backer->revalidate_set);
3844                 }
3845             }
3846         }
3847     }
3848
3849     return MIN(max_idle, 1000);
3850 }
3851
3852 /* Updates flow table statistics given that the datapath just reported 'stats'
3853  * as 'subfacet''s statistics. */
3854 static void
3855 update_subfacet_stats(struct subfacet *subfacet,
3856                       const struct dpif_flow_stats *stats)
3857 {
3858     struct facet *facet = subfacet->facet;
3859     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3860     struct dpif_flow_stats diff;
3861
3862     diff.tcp_flags = stats->tcp_flags;
3863     diff.used = stats->used;
3864
3865     if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
3866         diff.n_packets = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
3867     } else {
3868         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
3869         diff.n_packets = 0;
3870     }
3871
3872     if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
3873         diff.n_bytes = stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
3874     } else {
3875         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
3876         diff.n_bytes = 0;
3877     }
3878
3879     ofproto->n_hit += diff.n_packets;
3880     subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
3881     subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
3882     subfacet_update_stats(subfacet, &diff);
3883
3884     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
3885         facet_learn(facet);
3886         facet_account(facet);
3887         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
3888     }
3889 }
3890
3891 /* 'key' with length 'key_len' bytes is a flow in 'dpif' that we know nothing
3892  * about, or a flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
3893 static void
3894 delete_unexpected_flow(struct dpif_backer *backer,
3895                        const struct nlattr *key, size_t key_len)
3896 {
3897     if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3898         struct ds s;
3899
3900         ds_init(&s);
3901         odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
3902         VLOG_WARN("unexpected flow: %s", ds_cstr(&s));
3903         ds_destroy(&s);
3904     }
3905
3906     COVERAGE_INC(facet_unexpected);
3907     dpif_flow_del(backer->dpif, key, key_len, NULL);
3908 }
3909
3910 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
3911  *
3912  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
3913  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
3914  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
3915  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
3916  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
3917  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
3918  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
3919  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
3920  *
3921  * In addition, this function maintains per ofproto flow hit counts. The patch
3922  * port is not treated specially. e.g. A packet ingress from br0 patched into
3923  * br1 will increase the hit count of br0 by 1, however, does not affect
3924  * the hit or miss counts of br1.
3925  */
3926 static void
3927 update_stats(struct dpif_backer *backer)
3928 {
3929     const struct dpif_flow_stats *stats;
3930     struct dpif_flow_dump dump;
3931     const struct nlattr *key, *mask;
3932     size_t key_len, mask_len;
3933
3934     dpif_flow_dump_start(&dump, backer->dpif);
3935     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len,
3936                                &mask, &mask_len, NULL, NULL, &stats)) {
3937         struct subfacet *subfacet;
3938         uint32_t key_hash;
3939
3940         key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
3941         subfacet = subfacet_find(backer, key, key_len, key_hash);
3942         switch (subfacet ? subfacet->path : SF_NOT_INSTALLED) {
3943         case SF_FAST_PATH:
3944             update_subfacet_stats(subfacet, stats);
3945             break;
3946
3947         case SF_SLOW_PATH:
3948             /* Stats are updated per-packet. */
3949             break;
3950
3951         case SF_NOT_INSTALLED:
3952         default:
3953             delete_unexpected_flow(backer, key, key_len);
3954             break;
3955         }
3956         run_fast_rl();
3957     }
3958     dpif_flow_dump_done(&dump);
3959
3960     update_moving_averages(backer);
3961 }
3962
3963 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
3964  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
3965  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
3966  * fold its statistic into its rule. */
3967 static int
3968 subfacet_max_idle(const struct dpif_backer *backer)
3969 {
3970     /*
3971      * Idle time histogram.
3972      *
3973      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
3974      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
3975      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
3976      * well.
3977      *
3978      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
3979      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
3980      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
3981      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
3982      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
3983      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
3984      * discard.
3985      *
3986      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
3987      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
3988      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
3989      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
3990      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
3991      * flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
3992      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
3993      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
3994      * (though the next run will delete most of those unless they receive
3995      * additional data).
3996      *
3997      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
3998      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
3999      * uninstallable subfacets.
4000      */
4001     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4002     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4003     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4004     int total, subtotal, bucket;
4005     struct subfacet *subfacet;
4006     long long int now;
4007     int i;
4008
4009     total = hmap_count(&backer->subfacets);
4010     if (total <= flow_eviction_threshold) {
4011         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4012     }
4013
4014     /* Build histogram. */
4015     now = time_msec();
4016     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &backer->subfacets) {
4017         long long int idle = now - subfacet->used;
4018         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4019                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4020                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4021         buckets[bucket]++;
4022     }
4023
4024     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4025     subtotal = bucket = 0;
4026     do {
4027         subtotal += buckets[bucket++];
4028     } while (bucket < N_BUCKETS &&
4029              subtotal < MAX(flow_eviction_threshold, total / 100));
4030
4031     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4032         struct ds s;
4033
4034         ds_init(&s);
4035         ds_put_cstr(&s, "keep");
4036         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4037             if (i == bucket) {
4038                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4039             }
4040             if (buckets[i]) {
4041                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4042             }
4043         }
4044         VLOG_INFO("%s (msec:count)", ds_cstr(&s));
4045         ds_destroy(&s);
4046     }
4047
4048     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4049 }
4050
4051 static void
4052 expire_subfacets(struct dpif_backer *backer, int dp_max_idle)
4053 {
4054     /* Cutoff time for most flows. */
4055     long long int normal_cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
4056
4057     /* We really want to keep flows for special protocols around, so use a more
4058      * conservative cutoff. */
4059     long long int special_cutoff = time_msec() - 10000;
4060
4061     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4062     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4063     int n_batch;
4064
4065     n_batch = 0;
4066     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
4067                         &backer->subfacets) {
4068         long long int cutoff;
4069
4070         cutoff = (subfacet->facet->xout.slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP
4071                                                 | SLOW_STP)
4072                   ? special_cutoff
4073                   : normal_cutoff);
4074         if (subfacet->used < cutoff) {
4075             if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
4076                 batch[n_batch++] = subfacet;
4077                 if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
4078                     subfacet_destroy_batch(backer, batch, n_batch);
4079                     n_batch = 0;
4080                 }
4081             } else {
4082                 subfacet_destroy(subfacet);
4083             }
4084         }
4085     }
4086
4087     if (n_batch > 0) {
4088         subfacet_destroy_batch(backer, batch, n_batch);
4089     }
4090 }
4091
4092 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
4093  * then delete it entirely. */
4094 static void
4095 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
4096 {
4097     struct facet *facet, *next_facet;
4098     long long int now;
4099     uint8_t reason;
4100
4101     if (rule->up.pending) {
4102         /* We'll have to expire it later. */
4103         return;
4104     }
4105
4106     /* Has 'rule' expired? */
4107     now = time_msec();
4108     if (rule->up.hard_timeout
4109         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
4110         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
4111     } else if (rule->up.idle_timeout
4112                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
4113         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
4114     } else {
4115         return;
4116     }
4117
4118     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
4119
4120     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4121      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
4122     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4123         facet_remove(facet);
4124     }
4125
4126     /* Get rid of the rule. */
4127     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
4128 }
4129 \f
4130 /* Facets. */
4131
4132 /* Creates and returns a new facet based on 'miss'.
4133  *
4134  * The caller must already have determined that no facet with an identical
4135  * 'miss->flow' exists in 'miss->ofproto'.
4136  *
4137  * 'rule' and 'xout' must have been created based on 'miss'.
4138  *
4139  * 'facet'' statistics are initialized based on 'stats'.
4140  *
4141  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
4142  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
4143 static struct facet *
4144 facet_create(const struct flow_miss *miss, struct rule_dpif *rule,
4145              struct xlate_out *xout, struct dpif_flow_stats *stats)
4146 {
4147     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
4148     struct facet *facet;
4149     struct match match;
4150
4151     facet = xzalloc(sizeof *facet);
4152     facet->packet_count = facet->prev_packet_count = stats->n_packets;
4153     facet->byte_count = facet->prev_byte_count = stats->n_bytes;
4154     facet->tcp_flags = stats->tcp_flags;
4155     facet->used = stats->used;
4156     facet->flow = miss->flow;
4157     facet->learn_rl = time_msec() + 500;
4158     facet->rule = rule;
4159
4160     list_push_back(&facet->rule->facets, &facet->list_node);
4161     list_init(&facet->subfacets);
4162     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
4163     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
4164
4165     xlate_out_copy(&facet->xout, xout);
4166
4167     match_init(&match, &facet->flow, &facet->xout.wc);
4168     cls_rule_init(&facet->cr, &match, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
4169     classifier_insert(&ofproto->facets, &facet->cr);
4170
4171     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4172
4173     return facet;
4174 }
4175
4176 static void
4177 facet_free(struct facet *facet)
4178 {
4179     if (facet) {
4180         xlate_out_uninit(&facet->xout);
4181         free(facet);
4182     }
4183 }
4184
4185 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
4186  * 'packet', which arrived on 'in_port'. */
4187 static bool
4188 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4189                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
4190                     struct ofpbuf *packet)
4191 {
4192     struct odputil_keybuf keybuf;
4193     struct ofpbuf key;
4194     int error;
4195
4196     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4197     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
4198                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port.ofp_port));
4199
4200     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
4201                          odp_actions, actions_len, packet);
4202     return !error;
4203 }
4204
4205 /* Remove 'facet' from its ofproto and free up the associated memory:
4206  *
4207  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
4208  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
4209  *
4210  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
4211  */
4212 static void
4213 facet_remove(struct facet *facet)
4214 {
4215     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4216     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4217
4218     ovs_assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
4219
4220     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
4221     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4222         subfacet_uninstall(subfacet);
4223     }
4224
4225     /* Flush the final stats to the rule.
4226      *
4227      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
4228      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
4229      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
4230     facet_flush_stats(facet);
4231
4232     /* Now we're really all done so destroy everything. */
4233     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
4234                         &facet->subfacets) {
4235         subfacet_destroy__(subfacet);
4236     }
4237     classifier_remove(&ofproto->facets, &facet->cr);
4238     cls_rule_destroy(&facet->cr);
4239     list_remove(&facet->list_node);
4240     facet_free(facet);
4241 }
4242
4243 /* Feed information from 'facet' back into the learning table to keep it in
4244  * sync with what is actually flowing through the datapath. */
4245 static void
4246 facet_learn(struct facet *facet)
4247 {
4248     long long int now = time_msec();
4249
4250     if (!facet->xout.has_fin_timeout && now < facet->learn_rl) {
4251         return;
4252     }
4253
4254     facet->learn_rl = now + 500;
4255
4256     if (!facet->xout.has_learn
4257         && !facet->xout.has_normal
4258         && (!facet->xout.has_fin_timeout
4259             || !(facet->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST)))) {
4260         return;
4261     }
4262
4263     facet_push_stats(facet, true);
4264 }
4265
4266 static void
4267 facet_account(struct facet *facet)
4268 {
4269     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4270     const struct nlattr *a;
4271     unsigned int left;
4272     ovs_be16 vlan_tci;
4273     uint64_t n_bytes;
4274
4275     if (!facet->xout.has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
4276         return;
4277     }
4278     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
4279
4280     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
4281      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
4282      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
4283      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
4284      * hash bucket.)
4285      *
4286      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
4287      * be equally valid for our purpose. */
4288     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
4289     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left, facet->xout.odp_actions.data,
4290                              facet->xout.odp_actions.size) {
4291         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
4292         struct ofport_dpif *port;
4293
4294         switch (nl_attr_type(a)) {
4295         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
4296             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_odp_port(a));
4297             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
4298                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
4299                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
4300             }
4301             break;
4302
4303         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
4304             vlan_tci = htons(0);
4305             break;
4306
4307         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
4308             vlan = nl_attr_get(a);
4309             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
4310             break;
4311         }
4312     }
4313 }
4314
4315 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
4316  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
4317  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
4318 static bool
4319 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
4320 {
4321     if (facet) {
4322         const struct rule *rule = &facet->rule->up;
4323         const struct ofpact *ofpacts = rule->ofpacts;
4324         size_t ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
4325
4326         if (ofpacts_len > 0 &&
4327             ofpacts->type == OFPACT_CONTROLLER &&
4328             ofpact_next(ofpacts) >= ofpact_end(ofpacts, ofpacts_len)) {
4329             return true;
4330         }
4331     }
4332     return false;
4333 }
4334
4335 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
4336  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
4337  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
4338  * its packet and byte counts before this function is called. */
4339 static void
4340 facet_flush_stats(struct facet *facet)
4341 {
4342     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4343     struct subfacet *subfacet;
4344
4345     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4346         ovs_assert(!subfacet->dp_byte_count);
4347         ovs_assert(!subfacet->dp_packet_count);
4348     }
4349
4350     facet_push_stats(facet, false);
4351     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4352         facet_account(facet);
4353         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4354     }
4355
4356     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
4357         struct ofexpired expired;
4358         expired.flow = facet->flow;
4359         expired.packet_count = facet->packet_count;
4360         expired.byte_count = facet->byte_count;
4361         expired.used = facet->used;
4362         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
4363     }
4364
4365     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
4366      * reinstalled. */
4367     facet_reset_counters(facet);
4368
4369     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
4370     facet->tcp_flags = 0;
4371 }
4372
4373 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one which would be responsible for
4374  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4375  *
4376  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
4377  * instead if that is important. */
4378 static struct facet *
4379 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4380 {
4381     struct cls_rule *cr = classifier_lookup(&ofproto->facets, flow, NULL);
4382     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr) : NULL;
4383 }
4384
4385 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one capable that covers
4386  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4387  *
4388  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
4389 static struct facet *
4390 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4391 {
4392     struct facet *facet;
4393
4394     facet = facet_find(ofproto, flow);
4395     if (facet
4396         && (ofproto->backer->need_revalidate
4397             || tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
4398                                   facet->xout.tags))
4399         && !facet_revalidate(facet)) {
4400         return NULL;
4401     }
4402
4403     return facet;
4404 }
4405
4406 static bool
4407 facet_check_consistency(struct facet *facet)
4408 {
4409     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
4410
4411     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4412
4413     struct xlate_out xout;
4414     struct xlate_in xin;
4415
4416     struct rule_dpif *rule;
4417     bool ok;
4418
4419     /* Check the rule for consistency. */
4420     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, NULL);
4421     if (rule != facet->rule) {
4422         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4423             struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4424
4425             flow_format(&s, &facet->flow);
4426             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
4427                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
4428             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
4429             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
4430                           rule->up.table_id);
4431             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
4432             ds_put_char(&s, ')');
4433
4434             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4435             ds_destroy(&s);
4436         }
4437         return false;
4438     }
4439
4440     /* Check the datapath actions for consistency. */
4441     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, rule, 0, NULL);
4442     xlate_actions(&xin, &xout);
4443
4444     ok = ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)
4445         && facet->xout.slow == xout.slow;
4446     if (!ok && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4447         struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4448
4449         flow_format(&s, &facet->flow);
4450         ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in facet");
4451
4452         if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
4453             ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
4454             format_odp_actions(&s, facet->xout.odp_actions.data,
4455                                facet->xout.odp_actions.size);
4456             ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
4457             format_odp_actions(&s, xout.odp_actions.data,
4458                                xout.odp_actions.size);
4459             ds_put_char(&s, ')');
4460         }
4461
4462         if (facet->xout.slow != xout.slow) {
4463             ds_put_format(&s, " slow path incorrect. should be %d", xout.slow);
4464         }
4465
4466         VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4467         ds_destroy(&s);
4468     }
4469     xlate_out_uninit(&xout);
4470
4471     return ok;
4472 }
4473
4474 /* Re-searches the classifier for 'facet':
4475  *
4476  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
4477  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
4478  *
4479  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
4480  *     where it is and recompiles its actions anyway.
4481  *
4482  *   - If any of 'facet''s subfacets correspond to a new flow according to
4483  *     ofproto_receive(), 'facet' is removed.
4484  *
4485  *   Returns true if 'facet' is still valid.  False if 'facet' was removed. */
4486 static bool
4487 facet_revalidate(struct facet *facet)
4488 {
4489     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4490     struct rule_dpif *new_rule;
4491     struct subfacet *subfacet;
4492     struct flow_wildcards wc;
4493     struct xlate_out xout;
4494     struct xlate_in xin;
4495
4496     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
4497
4498     /* Check that child subfacets still correspond to this facet.  Tunnel
4499      * configuration changes could cause a subfacet's OpenFlow in_port to
4500      * change. */
4501     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4502         struct ofproto_dpif *recv_ofproto;
4503         struct flow recv_flow;
4504         int error;
4505
4506         error = ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, subfacet->key,
4507                                 subfacet->key_len, &recv_flow, NULL,
4508                                 &recv_ofproto, NULL);
4509         if (error
4510             || recv_ofproto != ofproto
4511             || facet != facet_find(ofproto, &recv_flow)) {
4512             facet_remove(facet);
4513             return false;
4514         }
4515     }
4516
4517     flow_wildcards_init_catchall(&wc);
4518     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, &wc);
4519
4520     /* Calculate new datapath actions.
4521      *
4522      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
4523      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
4524      * around to properly compose it. */
4525     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, new_rule, 0, NULL);
4526     xlate_actions(&xin, &xout);
4527     flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
4528
4529     /* A facet's slow path reason should only change under dramatic
4530      * circumstances.  Rather than try to update everything, it's simpler to
4531      * remove the facet and start over.
4532      *
4533      * More importantly, if a facet's wildcards change, it will be relatively
4534      * difficult to figure out if its subfacets still belong to it, and if not
4535      * which facet they may belong to.  Again, to avoid the complexity, we
4536      * simply give up instead. */
4537     if (facet->xout.slow != xout.slow
4538         || memcmp(&facet->xout.wc, &xout.wc, sizeof xout.wc)) {
4539         facet_remove(facet);
4540         xlate_out_uninit(&xout);
4541         return false;
4542     }
4543
4544     if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
4545         LIST_FOR_EACH(subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4546             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
4547                 struct dpif_flow_stats stats;
4548
4549                 subfacet_install(subfacet, &xout.odp_actions, &stats);
4550                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
4551             }
4552         }
4553
4554         facet_flush_stats(facet);
4555
4556         ofpbuf_clear(&facet->xout.odp_actions);
4557         ofpbuf_put(&facet->xout.odp_actions, xout.odp_actions.data,
4558                    xout.odp_actions.size);
4559     }
4560
4561     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
4562     facet->xout.tags = xout.tags;
4563     facet->xout.slow = xout.slow;
4564     facet->xout.has_learn = xout.has_learn;
4565     facet->xout.has_normal = xout.has_normal;
4566     facet->xout.has_fin_timeout = xout.has_fin_timeout;
4567     facet->xout.nf_output_iface = xout.nf_output_iface;
4568     facet->xout.mirrors = xout.mirrors;
4569     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4570
4571     if (facet->rule != new_rule) {
4572         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
4573         list_remove(&facet->list_node);
4574         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
4575         facet->rule = new_rule;
4576         facet->used = new_rule->up.created;
4577         facet->prev_used = facet->used;
4578     }
4579
4580     xlate_out_uninit(&xout);
4581     return true;
4582 }
4583
4584 static void
4585 facet_reset_counters(struct facet *facet)
4586 {
4587     facet->packet_count = 0;
4588     facet->byte_count = 0;
4589     facet->prev_packet_count = 0;
4590     facet->prev_byte_count = 0;
4591     facet->accounted_bytes = 0;
4592 }
4593
4594 static void
4595 facet_push_stats(struct facet *facet, bool may_learn)
4596 {
4597     struct dpif_flow_stats stats;
4598
4599     ovs_assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
4600     ovs_assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
4601     ovs_assert(facet->used >= facet->prev_used);
4602
4603     stats.n_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
4604     stats.n_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
4605     stats.used = facet->used;
4606     stats.tcp_flags = facet->tcp_flags;
4607
4608     if (may_learn || stats.n_packets || facet->used > facet->prev_used) {
4609         struct ofproto_dpif *ofproto =
4610             ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4611
4612         struct ofport_dpif *in_port;
4613         struct xlate_in xin;
4614
4615         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
4616         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
4617         facet->prev_used = facet->used;
4618
4619         in_port = get_ofp_port(ofproto, facet->flow.in_port.ofp_port);
4620         if (in_port && in_port->is_tunnel) {
4621             netdev_vport_inc_rx(in_port->up.netdev, &stats);
4622         }
4623
4624         rule_credit_stats(facet->rule, &stats);
4625         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow,
4626                                  facet->used);
4627         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, facet->tcp_flags);
4628         mirror_update_stats(ofproto->mbridge, facet->xout.mirrors,
4629                             stats.n_packets, stats.n_bytes);
4630
4631         xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, facet->rule,
4632                       stats.tcp_flags, NULL);
4633         xin.resubmit_stats = &stats;
4634         xin.may_learn = may_learn;
4635         xlate_actions_for_side_effects(&xin);
4636     }
4637 }
4638
4639 static void
4640 push_all_stats__(bool run_fast)
4641 {
4642     static long long int rl = LLONG_MIN;
4643     struct ofproto_dpif *ofproto;
4644
4645     if (time_msec() < rl) {
4646         return;
4647     }
4648
4649     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4650         struct cls_cursor cursor;
4651         struct facet *facet;
4652
4653         cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
4654         CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
4655             facet_push_stats(facet, false);
4656             if (run_fast) {
4657                 run_fast_rl();
4658             }
4659         }
4660     }
4661
4662     rl = time_msec() + 100;
4663 }
4664
4665 static void
4666 push_all_stats(void)
4667 {
4668     push_all_stats__(true);
4669 }
4670
4671 void
4672 rule_credit_stats(struct rule_dpif *rule, const struct dpif_flow_stats *stats)
4673 {
4674     rule->packet_count += stats->n_packets;
4675     rule->byte_count += stats->n_bytes;
4676     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
4677 }
4678 \f
4679 /* Subfacets. */
4680
4681 static struct subfacet *
4682 subfacet_find(struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
4683               size_t key_len, uint32_t key_hash)
4684 {
4685     struct subfacet *subfacet;
4686
4687     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
4688                              &backer->subfacets) {
4689         if (subfacet->key_len == key_len
4690             && !memcmp(key, subfacet->key, key_len)) {
4691             return subfacet;
4692         }
4693     }
4694
4695     return NULL;
4696 }
4697
4698 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
4699  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len' members in 'miss'.  Returns the
4700  * existing subfacet if there is one, otherwise creates and returns a
4701  * new subfacet. */
4702 static struct subfacet *
4703 subfacet_create(struct facet *facet, struct flow_miss *miss,
4704                 long long int now)
4705 {
4706     struct dpif_backer *backer = miss->ofproto->backer;
4707     enum odp_key_fitness key_fitness = miss->key_fitness;
4708     const struct nlattr *key = miss->key;
4709     size_t key_len = miss->key_len;
4710     uint32_t key_hash;
4711     struct subfacet *subfacet;
4712
4713     key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4714
4715     if (list_is_empty(&facet->subfacets)) {
4716         subfacet = &facet->one_subfacet;
4717     } else {
4718         subfacet = subfacet_find(backer, key, key_len, key_hash);
4719         if (subfacet) {
4720             if (subfacet->facet == facet) {
4721                 return subfacet;
4722             }
4723
4724             /* This shouldn't happen. */
4725             VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
4726             subfacet_destroy(subfacet);
4727         }
4728
4729         subfacet = xmalloc(sizeof *subfacet);
4730     }
4731
4732     hmap_insert(&backer->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
4733     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
4734     subfacet->facet = facet;
4735     subfacet->key_fitness = key_fitness;
4736     subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
4737     subfacet->key_len = key_len;
4738     subfacet->used = now;
4739     subfacet->created = now;
4740     subfacet->dp_packet_count = 0;
4741     subfacet->dp_byte_count = 0;
4742     subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
4743     subfacet->backer = backer;
4744
4745     backer->subfacet_add_count++;
4746     return subfacet;
4747 }
4748
4749 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
4750  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
4751 static void
4752 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
4753 {
4754     struct facet *facet = subfacet->facet;
4755     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4756
4757     /* Update ofproto stats before uninstall the subfacet. */
4758     ofproto->backer->subfacet_del_count++;
4759
4760     subfacet_uninstall(subfacet);
4761     hmap_remove(&subfacet->backer->subfacets, &subfacet->hmap_node);
4762     list_remove(&subfacet->list_node);
4763     free(subfacet->key);
4764     if (subfacet != &facet->one_subfacet) {
4765         free(subfacet);
4766     }
4767 }
4768
4769 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
4770  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
4771 static void
4772 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
4773 {
4774     struct facet *facet = subfacet->facet;
4775
4776     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
4777         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
4778         facet_remove(facet);
4779     } else {
4780         subfacet_destroy__(subfacet);
4781     }
4782 }
4783
4784 static void
4785 subfacet_destroy_batch(struct dpif_backer *backer,
4786                        struct subfacet **subfacets, int n)
4787 {
4788     struct dpif_op ops[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4789     struct dpif_op *opsp[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4790     struct dpif_flow_stats stats[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4791     int i;
4792
4793     for (i = 0; i < n; i++) {
4794         ops[i].type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
4795         ops[i].u.flow_del.key = subfacets[i]->key;
4796         ops[i].u.flow_del.key_len = subfacets[i]->key_len;
4797         ops[i].u.flow_del.stats = &stats[i];
4798         opsp[i] = &ops[i];
4799     }
4800
4801     dpif_operate(backer->dpif, opsp, n);
4802     for (i = 0; i < n; i++) {
4803         subfacet_reset_dp_stats(subfacets[i], &stats[i]);
4804         subfacets[i]->path = SF_NOT_INSTALLED;
4805         subfacet_destroy(subfacets[i]);
4806         run_fast_rl();
4807     }
4808 }
4809
4810 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
4811  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
4812  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
4813  * since 'subfacet' was last updated.
4814  *
4815  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
4816 static int
4817 subfacet_install(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *odp_actions,
4818                  struct dpif_flow_stats *stats)
4819 {
4820     struct facet *facet = subfacet->facet;
4821     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4822     enum subfacet_path path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
4823     const struct nlattr *actions = odp_actions->data;
4824     size_t actions_len = odp_actions->size;
4825     struct odputil_keybuf maskbuf;
4826     struct ofpbuf mask;
4827
4828     uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
4829     enum dpif_flow_put_flags flags;
4830     int ret;
4831
4832     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
4833     if (stats) {
4834         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
4835     }
4836
4837     if (path == SF_SLOW_PATH) {
4838         compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
4839                           slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
4840                           &actions, &actions_len);
4841     }
4842
4843     ofpbuf_use_stack(&mask, &maskbuf, sizeof maskbuf);
4844     if (enable_megaflows) {
4845         odp_flow_key_from_mask(&mask, &facet->xout.wc.masks,
4846                                &facet->flow, UINT32_MAX);
4847     }
4848
4849     ret = dpif_flow_put(subfacet->backer->dpif, flags, subfacet->key,
4850                         subfacet->key_len,  mask.data, mask.size,
4851                         actions, actions_len, stats);
4852
4853     if (stats) {
4854         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
4855     }
4856
4857     if (ret) {
4858         COVERAGE_INC(subfacet_install_fail);
4859     } else {
4860         subfacet->path = path;
4861     }
4862     return ret;
4863 }
4864
4865 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
4866 static void
4867 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
4868 {
4869     if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
4870         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
4871         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4872         struct dpif_flow_stats stats;
4873         int error;
4874
4875         error = dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, subfacet->key,
4876                               subfacet->key_len, &stats);
4877         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
4878         if (!error) {
4879             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
4880         }
4881         subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
4882     } else {
4883         ovs_assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
4884         ovs_assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
4885     }
4886 }
4887
4888 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
4889  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
4890  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
4891  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
4892  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
4893 static void
4894 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
4895                         struct dpif_flow_stats *stats)
4896 {
4897     if (stats
4898         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
4899         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
4900         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
4901         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
4902     }
4903
4904     subfacet->dp_packet_count = 0;
4905     subfacet->dp_byte_count = 0;
4906 }
4907
4908 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
4909  *
4910  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
4911  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
4912  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
4913  * that have been cleared out of the datapath. */
4914 static void
4915 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
4916                       const struct dpif_flow_stats *stats)
4917 {
4918     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
4919         struct facet *facet = subfacet->facet;
4920
4921         subfacet->used = MAX(subfacet->used, stats->used);
4922         facet->used = MAX(facet->used, stats->used);
4923         facet->packet_count += stats->n_packets;
4924         facet->byte_count += stats->n_bytes;
4925         facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
4926     }
4927 }
4928 \f
4929 /* Rules. */
4930
4931 /* Lookup 'flow' in 'ofproto''s classifier.  If 'wc' is non-null, sets
4932  * the fields that were relevant as part of the lookup. */
4933 static struct rule_dpif *
4934 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4935                  struct flow_wildcards *wc)
4936 {
4937     struct rule_dpif *rule;
4938
4939     rule = rule_dpif_lookup_in_table(ofproto, flow, wc, 0);
4940     if (rule) {
4941         return rule;
4942     }
4943
4944     return rule_dpif_miss_rule(ofproto, flow);
4945 }
4946
4947 struct rule_dpif *
4948 rule_dpif_lookup_in_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
4949                           const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
4950                           uint8_t table_id)
4951 {
4952     struct cls_rule *cls_rule;
4953     struct classifier *cls;
4954     bool frag;
4955
4956     if (table_id >= N_TABLES) {
4957         return NULL;
4958     }
4959
4960     if (wc) {
4961         memset(&wc->masks.dl_type, 0xff, sizeof wc->masks.dl_type);
4962         wc->masks.nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_MASK;
4963     }
4964
4965     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
4966     frag = (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) != 0;
4967     if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
4968         /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
4969         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
4970         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
4971         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
4972         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow, wc);
4973     } else if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_DROP) {
4974         cls_rule = &ofproto->drop_frags_rule->up.cr;
4975         if (wc) {
4976             flow_wildcards_init_exact(wc);
4977         }
4978     } else {
4979         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow, wc);
4980     }
4981     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
4982 }
4983
4984 struct rule_dpif *
4985 rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4986 {
4987     struct ofport_dpif *port;
4988
4989     port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port.ofp_port);
4990     if (!port) {
4991         VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown OpenFlow port %"PRIu16,
4992                      flow->in_port.ofp_port);
4993         return ofproto->miss_rule;
4994     }
4995
4996     if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN) {
4997         return ofproto->no_packet_in_rule;
4998     }
4999     return ofproto->miss_rule;
5000 }
5001
5002 static void
5003 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
5004 {
5005     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5006
5007     rule_invalidate(rule);
5008     if (clogged) {
5009         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
5010         c->op = rule->up.pending;
5011         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
5012     } else {
5013         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
5014     }
5015 }
5016
5017 static struct rule *
5018 rule_alloc(void)
5019 {
5020     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
5021     return &rule->up;
5022 }
5023
5024 static void
5025 rule_dealloc(struct rule *rule_)
5026 {
5027     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5028     free(rule);
5029 }
5030
5031 static enum ofperr
5032 rule_construct(struct rule *rule_)
5033 {
5034     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5035     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5036     struct rule_dpif *victim;
5037     uint8_t table_id;
5038
5039     rule->packet_count = 0;
5040     rule->byte_count = 0;
5041
5042     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
5043     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
5044         struct facet *facet;
5045
5046         rule->facets = victim->facets;
5047         list_moved(&rule->facets);
5048         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5049             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
5050              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
5051              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
5052              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
5053              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
5054              * seem worth it. */
5055             facet_reset_counters(facet);
5056             facet->rule = rule;
5057         }
5058     } else {
5059         /* Must avoid list_moved() in this case. */
5060         list_init(&rule->facets);
5061     }
5062
5063     table_id = rule->up.table_id;
5064     if (victim) {
5065         rule->tag = victim->tag;
5066     } else if (table_id == 0) {
5067         rule->tag = 0;
5068     } else {
5069         struct flow flow;
5070
5071         miniflow_expand(&rule->up.cr.match.flow, &flow);
5072         rule->tag = rule_calculate_tag(&flow, &rule->up.cr.match.mask,
5073                                        ofproto->tables[table_id].basis);
5074     }
5075
5076     complete_operation(rule);
5077     return 0;
5078 }
5079
5080 static void
5081 rule_destruct(struct rule *rule_)
5082 {
5083     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5084     struct facet *facet, *next_facet;
5085
5086     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
5087         facet_revalidate(facet);
5088     }
5089
5090     complete_operation(rule);
5091 }
5092
5093 static void
5094 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
5095 {
5096     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5097
5098     /* push_all_stats() can handle flow misses which, when using the learn
5099      * action, can cause rules to be added and deleted.  This can corrupt our
5100      * caller's datastructures which assume that rule_get_stats() doesn't have
5101      * an impact on the flow table. To be safe, we disable miss handling. */
5102     push_all_stats__(false);
5103
5104     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
5105      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
5106     *packets = rule->packet_count;
5107     *bytes = rule->byte_count;
5108 }
5109
5110 static void
5111 rule_dpif_execute(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow,
5112                   struct ofpbuf *packet)
5113 {
5114     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5115     struct dpif_flow_stats stats;
5116     struct xlate_out xout;
5117     struct xlate_in xin;
5118
5119     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5120     rule_credit_stats(rule, &stats);
5121
5122     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, rule, stats.tcp_flags, packet);
5123     xin.resubmit_stats = &stats;
5124     xlate_actions(&xin, &xout);
5125
5126     execute_odp_actions(ofproto, flow, xout.odp_actions.data,
5127                         xout.odp_actions.size, packet);
5128
5129     xlate_out_uninit(&xout);
5130 }
5131
5132 static enum ofperr
5133 rule_execute(struct rule *rule, const struct flow *flow,
5134              struct ofpbuf *packet)
5135 {
5136     rule_dpif_execute(rule_dpif_cast(rule), flow, packet);
5137     ofpbuf_delete(packet);
5138     return 0;
5139 }
5140
5141 static void
5142 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
5143 {
5144     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5145
5146     complete_operation(rule);
5147 }
5148 \f
5149 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
5150  * May modify 'packet'.
5151  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5152 static int
5153 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
5154 {
5155     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
5156     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5157     struct ofpbuf key, odp_actions;
5158     struct dpif_flow_stats stats;
5159     struct odputil_keybuf keybuf;
5160     struct ofpact_output output;
5161     struct xlate_out xout;
5162     struct xlate_in xin;
5163     struct flow flow;
5164     union flow_in_port in_port_;
5165     int error;
5166
5167     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5168     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5169
5170     /* Use OFPP_NONE as the in_port to avoid special packet processing. */
5171     in_port_.ofp_port = OFPP_NONE;
5172     flow_extract(packet, 0, 0, NULL, &in_port_, &flow);
5173     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow, ofp_port_to_odp_port(ofproto,
5174                                                              OFPP_LOCAL));
5175     dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5176
5177     ofpact_init(&output.ofpact, OFPACT_OUTPUT, sizeof output);
5178     output.port = ofport->up.ofp_port;
5179     output.max_len = 0;
5180
5181     xlate_in_init(&xin, ofproto, &flow, NULL, 0, packet);
5182     xin.ofpacts_len = sizeof output;
5183     xin.ofpacts = &output.ofpact;
5184     xin.resubmit_stats = &stats;
5185     xlate_actions(&xin, &xout);
5186
5187     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif,
5188                          key.data, key.size,
5189                          xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size,
5190                          packet);
5191     xlate_out_uninit(&xout);
5192
5193     if (error) {
5194         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %s (%s)",
5195                      ofproto->up.name, netdev_get_name(ofport->up.netdev),
5196                      ovs_strerror(error));
5197     }
5198
5199     ofproto->stats.tx_packets++;
5200     ofproto->stats.tx_bytes += packet->size;
5201     return error;
5202 }
5203
5204 /* Composes an ODP action for a "slow path" action for 'flow' within 'ofproto'.
5205  * The action will state 'slow' as the reason that the action is in the slow
5206  * path.  (This is purely informational: it allows a human viewing "ovs-dpctl
5207  * dump-flows" output to see why a flow is in the slow path.)
5208  *
5209  * The 'stub_size' bytes in 'stub' will be used to store the action.
5210  * 'stub_size' must be large enough for the action.
5211  *
5212  * The action and its size will be stored in '*actionsp' and '*actions_lenp',
5213  * respectively. */
5214 static void
5215 compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5216                   enum slow_path_reason slow,
5217                   uint64_t *stub, size_t stub_size,
5218                   const struct nlattr **actionsp, size_t *actions_lenp)
5219 {
5220     union user_action_cookie cookie;
5221     struct ofpbuf buf;
5222
5223     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH;
5224     cookie.slow_path.unused = 0;
5225     cookie.slow_path.reason = slow;
5226
5227     ofpbuf_use_stack(&buf, stub, stub_size);
5228     if (slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP | SLOW_STP)) {
5229         uint32_t pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5230                                          ODPP_NONE);
5231         odp_put_userspace_action(pid, &cookie, sizeof cookie.slow_path, &buf);
5232     } else {
5233         put_userspace_action(ofproto, &buf, flow, &cookie,
5234                              sizeof cookie.slow_path);
5235     }
5236     *actionsp = buf.data;
5237     *actions_lenp = buf.size;
5238 }
5239
5240 size_t
5241 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5242                      struct ofpbuf *odp_actions,
5243                      const struct flow *flow,
5244                      const union user_action_cookie *cookie,
5245                      const size_t cookie_size)
5246 {
5247     uint32_t pid;
5248
5249     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5250                             ofp_port_to_odp_port(ofproto,
5251                                                  flow->in_port.ofp_port));
5252
5253     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, cookie_size, odp_actions);
5254 }
5255
5256 tag_type
5257 calculate_flow_tag(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5258                    uint8_t table_id, struct rule_dpif *rule)
5259 {
5260     if (table_id > 0 && table_id < N_TABLES) {
5261         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
5262         if (table->other_table) {
5263             return (rule && rule->tag
5264                     ? rule->tag
5265                     : rule_calculate_tag(flow, &table->other_table->mask,
5266                                          table->basis));
5267         }
5268     }
5269
5270     return 0;
5271 }
5272 \f
5273 /* Optimized flow revalidation.
5274  *
5275  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
5276  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
5277  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
5278  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
5279  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
5280  * doesn't change very often.
5281  *
5282  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
5283  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
5284  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
5285  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
5286  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
5287  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
5288  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
5289  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
5290  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
5291  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
5292  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
5293
5294 /* Calculates the tag to use for 'flow' and mask 'mask' when it is inserted
5295  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
5296 tag_type
5297 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct minimask *mask,
5298                    uint32_t secret)
5299 {
5300     if (minimask_is_catchall(mask)) {
5301         return 0;
5302     } else {
5303         uint32_t hash = flow_hash_in_minimask(flow, mask, secret);
5304         return tag_create_deterministic(hash);
5305     }
5306 }
5307
5308 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
5309  * taggability of that table.
5310  *
5311  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
5312  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
5313  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
5314  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
5315  * different wildcards to be created with the same address, then this function
5316  * will incorrectly skip revalidation. */
5317 static void
5318 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
5319 {
5320     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
5321     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
5322     struct cls_table *catchall, *other;
5323     struct cls_table *t;
5324
5325     catchall = other = NULL;
5326
5327     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
5328     case 0:
5329         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
5330          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
5331          * yet. */
5332         break;
5333
5334     case 1:
5335     case 2:
5336         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
5337             if (cls_table_is_catchall(t)) {
5338                 catchall = t;
5339             } else if (!other) {
5340                 other = t;
5341             } else {
5342                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
5343                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
5344                 other = NULL;
5345             }
5346         }
5347         break;
5348
5349     default:
5350         /* Can't tag this table. */
5351         break;
5352     }
5353
5354     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
5355         table->catchall_table = catchall;
5356         table->other_table = other;
5357         ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
5358     }
5359 }
5360
5361 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
5362  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
5363  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
5364  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
5365  *
5366  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
5367  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
5368 static void
5369 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
5370 {
5371     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5372
5373     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
5374
5375     if (!ofproto->backer->need_revalidate) {
5376         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
5377
5378         if (table->other_table && rule->tag) {
5379             tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set, rule->tag);
5380         } else {
5381             ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
5382         }
5383     }
5384 }
5385 \f
5386 static bool
5387 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
5388                   enum ofp_config_flags frag_handling)
5389 {
5390     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5391     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
5392         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
5393         return true;
5394     } else {
5395         return false;
5396     }
5397 }
5398
5399 static enum ofperr
5400 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
5401            const struct flow *flow,
5402            const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
5403 {
5404     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5405     struct odputil_keybuf keybuf;
5406     struct dpif_flow_stats stats;
5407     struct xlate_out xout;
5408     struct xlate_in xin;
5409     struct ofpbuf key;
5410
5411
5412     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5413     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
5414                            ofp_port_to_odp_port(ofproto,
5415                                       flow->in_port.ofp_port));
5416
5417     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5418
5419     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, NULL, stats.tcp_flags, packet);
5420     xin.resubmit_stats = &stats;
5421     xin.ofpacts_len = ofpacts_len;
5422     xin.ofpacts = ofpacts;
5423
5424     xlate_actions(&xin, &xout);
5425     dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
5426                  xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size, packet);
5427     xlate_out_uninit(&xout);
5428
5429     return 0;
5430 }
5431 \f
5432 /* NetFlow. */
5433
5434 static int
5435 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
5436             const struct netflow_options *netflow_options)
5437 {
5438     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5439
5440     if (netflow_options) {
5441         if (!ofproto->netflow) {
5442             ofproto->netflow = netflow_create();
5443             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
5444         }
5445         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
5446     } else if (ofproto->netflow) {
5447         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
5448         netflow_destroy(ofproto->netflow);
5449         ofproto->netflow = NULL;
5450     }
5451
5452     return 0;
5453 }
5454
5455 static void
5456 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
5457                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
5458 {
5459     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5460
5461     dpif_get_netflow_ids(ofproto->backer->dpif, engine_type, engine_id);
5462 }
5463
5464 static void
5465 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
5466 {
5467     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
5468         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
5469         struct subfacet *subfacet;
5470         struct ofexpired expired;
5471
5472         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5473             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
5474                 struct dpif_flow_stats stats;
5475
5476                 subfacet_install(subfacet, &facet->xout.odp_actions,
5477                                  &stats);
5478                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5479             }
5480         }
5481
5482         expired.flow = facet->flow;
5483         expired.packet_count = facet->packet_count;
5484         expired.byte_count = facet->byte_count;
5485         expired.used = facet->used;
5486         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
5487     }
5488 }
5489
5490 static void
5491 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
5492 {
5493     struct cls_cursor cursor;
5494     struct facet *facet;
5495
5496     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
5497     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
5498         send_active_timeout(ofproto, facet);
5499     }
5500 }
5501 \f
5502 static struct ofproto_dpif *
5503 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
5504 {
5505     struct ofproto_dpif *ofproto;
5506
5507     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
5508                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
5509         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
5510             return ofproto;
5511         }
5512     }
5513     return NULL;
5514 }
5515
5516 static void
5517 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
5518                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5519 {
5520     struct ofproto_dpif *ofproto;
5521
5522     if (argc > 1) {
5523         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5524         if (!ofproto) {
5525             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
5526             return;
5527         }
5528         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
5529     } else {
5530         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5531             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
5532         }
5533     }
5534
5535     unixctl_command_reply(conn, "table successfully flushed");
5536 }
5537
5538 static void
5539 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
5540                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5541 {
5542     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5543     const struct ofproto_dpif *ofproto;
5544     const struct mac_entry *e;
5545
5546     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5547     if (!ofproto) {
5548         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
5549         return;
5550     }
5551
5552     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
5553     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
5554         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
5555         char name[OFP_MAX_PORT_NAME_LEN];
5556
5557         ofputil_port_to_string(ofbundle_get_a_port(bundle)->up.ofp_port,
5558                                name, sizeof name);
5559         ds_put_format(&ds, "%5s  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
5560                       name, e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
5561                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
5562     }
5563     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
5564     ds_destroy(&ds);
5565 }
5566
5567 struct trace_ctx {
5568     struct xlate_out xout;
5569     struct xlate_in xin;
5570     struct flow flow;
5571     struct ds *result;
5572 };
5573
5574 static void
5575 trace_format_rule(struct ds *result, int level, const struct rule_dpif *rule)
5576 {
5577     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5578     if (!rule) {
5579         ds_put_cstr(result, "No match\n");
5580         return;
5581     }
5582
5583     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
5584                   rule ? rule->up.table_id : 0, ntohll(rule->up.flow_cookie));
5585     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
5586     ds_put_char(result, '\n');
5587
5588     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5589     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
5590     ofpacts_format(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, result);
5591     ds_put_char(result, '\n');
5592 }
5593
5594 static void
5595 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
5596                   struct trace_ctx *trace)
5597 {
5598     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5599     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5600     if (flow_equal(&trace->xin.flow, &trace->flow)) {
5601         ds_put_cstr(result, "unchanged");
5602     } else {
5603         flow_format(result, &trace->xin.flow);
5604         trace->flow = trace->xin.flow;
5605     }
5606     ds_put_char(result, '\n');
5607 }
5608
5609 static void
5610 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
5611                   struct trace_ctx *trace)
5612 {
5613     size_t i;
5614
5615     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5616     ds_put_format(result, "%s:", title);
5617     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
5618         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
5619     }
5620     ds_put_char(result, '\n');
5621 }
5622
5623 static void
5624 trace_format_odp(struct ds *result, int level, const char *title,
5625                  struct trace_ctx *trace)
5626 {
5627     struct ofpbuf *odp_actions = &trace->xout.odp_actions;
5628
5629     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5630     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5631     format_odp_actions(result, odp_actions->data, odp_actions->size);
5632     ds_put_char(result, '\n');
5633 }
5634
5635 static void
5636 trace_resubmit(struct xlate_in *xin, struct rule_dpif *rule, int recurse)
5637 {
5638     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(xin, struct trace_ctx, xin);
5639     struct ds *result = trace->result;
5640
5641     ds_put_char(result, '\n');
5642     trace_format_flow(result, recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
5643     trace_format_regs(result, recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
5644     trace_format_odp(result,  recurse + 1, "Resubmitted  odp", trace);
5645     trace_format_rule(result, recurse + 1, rule);
5646 }
5647
5648 static void
5649 trace_report(struct xlate_in *xin, const char *s, int recurse)
5650 {
5651     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(xin, struct trace_ctx, xin);
5652     struct ds *result = trace->result;
5653
5654     ds_put_char_multiple(result, '\t', recurse);
5655     ds_put_cstr(result, s);
5656     ds_put_char(result, '\n');
5657 }
5658
5659 static void
5660 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
5661                       void *aux OVS_UNUSED)
5662 {
5663     const struct dpif_backer *backer;
5664     struct ofproto_dpif *ofproto;
5665     struct ofpbuf odp_key, odp_mask;
5666     struct ofpbuf *packet;
5667     struct ds result;
5668     struct flow flow;
5669     char *s;
5670
5671     packet = NULL;
5672     backer = NULL;
5673     ds_init(&result);
5674     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
5675     ofpbuf_init(&odp_mask, 0);
5676
5677     /* Handle "-generate" or a hex string as the last argument. */
5678     if (!strcmp(argv[argc - 1], "-generate")) {
5679         packet = ofpbuf_new(0);
5680         argc--;
5681     } else {
5682         const char *error = eth_from_hex(argv[argc - 1], &packet);
5683         if (!error) {
5684             argc--;
5685         } else if (argc == 4) {
5686             /* The 3-argument form must end in "-generate' or a hex string. */
5687             unixctl_command_reply_error(conn, error);
5688             goto exit;
5689         }
5690     }
5691
5692     /* Parse the flow and determine whether a datapath or
5693      * bridge is specified. If function odp_flow_key_from_string()
5694      * returns 0, the flow is a odp_flow. If function
5695      * parse_ofp_exact_flow() returns 0, the flow is a br_flow. */
5696     if (!odp_flow_from_string(argv[argc - 1], NULL, &odp_key, &odp_mask)) {
5697         /* If the odp_flow is the second argument,
5698          * the datapath name is the first argument. */
5699         if (argc == 3) {
5700             const char *dp_type;
5701             if (!strncmp(argv[1], "ovs-", 4)) {
5702                 dp_type = argv[1] + 4;
5703             } else {
5704                 dp_type = argv[1];
5705             }
5706             backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, dp_type);
5707             if (!backer) {
5708                 unixctl_command_reply_error(conn, "Cannot find datapath "
5709                                "of this name");
5710                 goto exit;
5711             }
5712         } else {
5713             /* No datapath name specified, so there should be only one
5714              * datapath. */
5715             struct shash_node *node;
5716             if (shash_count(&all_dpif_backers) != 1) {
5717                 unixctl_command_reply_error(conn, "Must specify datapath "
5718                          "name, there is more than one type of datapath");
5719                 goto exit;
5720             }
5721             node = shash_first(&all_dpif_backers);
5722             backer = node->data;
5723         }
5724
5725         /* Extract the ofproto_dpif object from the ofproto_receive()
5726          * function. */
5727         if (ofproto_receive(backer, NULL, odp_key.data,
5728                             odp_key.size, &flow, NULL, &ofproto, NULL)) {
5729             unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid datapath flow");
5730             goto exit;
5731         }
5732         ds_put_format(&result, "Bridge: %s\n", ofproto->up.name);
5733     } else if (!parse_ofp_exact_flow(&flow, argv[argc - 1])) {
5734         if (argc != 3) {
5735             unixctl_command_reply_error(conn, "Must specify bridge name");
5736             goto exit;
5737         }
5738
5739         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5740         if (!ofproto) {
5741             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown bridge name");
5742             goto exit;
5743         }
5744     } else {
5745         unixctl_command_reply_error(conn, "Bad flow syntax");
5746         goto exit;
5747     }
5748
5749     /* Generate a packet, if requested. */
5750     if (packet) {
5751         if (!packet->size) {
5752             flow_compose(packet, &flow);
5753         } else {
5754             union flow_in_port in_port_;
5755
5756             in_port_ = flow.in_port;
5757             ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
5758             s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
5759             ds_put_cstr(&result, s);
5760             free(s);
5761
5762             /* Use the metadata from the flow and the packet argument
5763              * to reconstruct the flow. */
5764             flow_extract(packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark, NULL,
5765                          &in_port_, &flow);
5766         }
5767     }
5768
5769     ofproto_trace(ofproto, &flow, packet, &result);
5770     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&result));
5771
5772 exit:
5773     ds_destroy(&result);
5774     ofpbuf_delete(packet);
5775     ofpbuf_uninit(&odp_key);
5776     ofpbuf_uninit(&odp_mask);
5777 }
5778
5779 void
5780 ofproto_trace(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5781               const struct ofpbuf *packet, struct ds *ds)
5782 {
5783     struct rule_dpif *rule;
5784
5785     ds_put_cstr(ds, "Flow: ");
5786     flow_format(ds, flow);
5787     ds_put_char(ds, '\n');
5788
5789     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, NULL);
5790
5791     trace_format_rule(ds, 0, rule);
5792     if (rule == ofproto->miss_rule) {
5793         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, flow generates \"packet in\"s.\n");
5794     } else if (rule == ofproto->no_packet_in_rule) {
5795         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, packets dropped because "
5796                     "OFPPC_NO_PACKET_IN is set on in_port.\n");
5797     } else if (rule == ofproto->drop_frags_rule) {
5798         ds_put_cstr(ds, "\nPackets dropped because they are IP fragments "
5799                     "and the fragment handling mode is \"drop\".\n");
5800     }
5801
5802     if (rule) {
5803         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5804         struct ofpbuf odp_actions;
5805         struct trace_ctx trace;
5806         struct match match;
5807         uint8_t tcp_flags;
5808
5809         tcp_flags = packet ? packet_get_tcp_flags(packet, flow) : 0;
5810         trace.result = ds;
5811         trace.flow = *flow;
5812         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
5813                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5814         xlate_in_init(&trace.xin, ofproto, flow, rule, tcp_flags, packet);
5815         trace.xin.resubmit_hook = trace_resubmit;
5816         trace.xin.report_hook = trace_report;
5817
5818         xlate_actions(&trace.xin, &trace.xout);
5819
5820         ds_put_char(ds, '\n');
5821         trace_format_flow(ds, 0, "Final flow", &trace);
5822
5823         match_init(&match, flow, &trace.xout.wc);
5824         ds_put_cstr(ds, "Relevant fields: ");
5825         match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
5826         ds_put_char(ds, '\n');
5827
5828         ds_put_cstr(ds, "Datapath actions: ");
5829         format_odp_actions(ds, trace.xout.odp_actions.data,
5830                            trace.xout.odp_actions.size);
5831
5832         if (trace.xout.slow) {
5833             ds_put_cstr(ds, "\nThis flow is handled by the userspace "
5834                         "slow path because it:");
5835             switch (trace.xout.slow) {
5836             case SLOW_CFM:
5837                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of CFM packets.");
5838                 break;
5839             case SLOW_LACP:
5840                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of LACP packets.");
5841                 break;
5842             case SLOW_STP:
5843                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of STP packets.");
5844                 break;
5845             case SLOW_BFD:
5846                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of BFD packets.");
5847                 break;
5848             case SLOW_CONTROLLER:
5849                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Sends \"packet-in\" messages "
5850                             "to the OpenFlow controller.");
5851                 break;
5852             case __SLOW_MAX:
5853                 NOT_REACHED();
5854             }
5855         }
5856
5857         xlate_out_uninit(&trace.xout);
5858     }
5859 }
5860
5861 static void
5862 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
5863                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
5864 {
5865     clogged = true;
5866     unixctl_command_reply(conn, NULL);
5867 }
5868
5869 static void
5870 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
5871                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
5872 {
5873     clogged = false;
5874     unixctl_command_reply(conn, NULL);
5875 }
5876
5877 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
5878  * 'reply' describing the results. */
5879 static void
5880 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
5881 {
5882     struct cls_cursor cursor;
5883     struct facet *facet;
5884     int errors;
5885
5886     errors = 0;
5887     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
5888     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
5889         if (!facet_check_consistency(facet)) {
5890             errors++;
5891         }
5892     }
5893     if (errors) {
5894         ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
5895     }
5896
5897     if (errors) {
5898         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
5899                       ofproto->up.name, errors);
5900     } else {
5901         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
5902     }
5903 }
5904
5905 static void
5906 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
5907                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5908 {
5909     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5910     struct ofproto_dpif *ofproto;
5911
5912     if (argc > 1) {
5913         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5914         if (!ofproto) {
5915             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use "
5916                                         "ofproto/list for help)");
5917             return;
5918         }
5919         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
5920     } else {
5921         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5922             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
5923         }
5924     }
5925
5926     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
5927     ds_destroy(&reply);
5928 }
5929
5930 /* Store the current ofprotos in 'ofproto_shash'.  Returns a sorted list
5931  * of the 'ofproto_shash' nodes.  It is the responsibility of the caller
5932  * to destroy 'ofproto_shash' and free the returned value. */
5933 static const struct shash_node **
5934 get_ofprotos(struct shash *ofproto_shash)
5935 {
5936     const struct ofproto_dpif *ofproto;
5937
5938     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5939         char *name = xasprintf("%s@%s", ofproto->up.type, ofproto->up.name);
5940         shash_add_nocopy(ofproto_shash, name, ofproto);
5941     }
5942
5943     return shash_sort(ofproto_shash);
5944 }
5945
5946 static void
5947 ofproto_unixctl_dpif_dump_dps(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
5948                               const char *argv[] OVS_UNUSED,
5949                               void *aux OVS_UNUSED)
5950 {
5951     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5952     struct shash ofproto_shash;
5953     const struct shash_node **sorted_ofprotos;
5954     int i;
5955
5956     shash_init(&ofproto_shash);
5957     sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
5958     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
5959         const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
5960         ds_put_format(&ds, "%s\n", node->name);
5961     }
5962
5963     shash_destroy(&ofproto_shash);
5964     free(sorted_ofprotos);
5965
5966     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
5967     ds_destroy(&ds);
5968 }
5969
5970 static void
5971 show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
5972               const struct avg_subfacet_rates *rates)
5973 {
5974     ds_put_format(ds, "%s add rate: %5.3f/min, del rate: %5.3f/min\n",
5975                   heading, rates->add_rate, rates->del_rate);
5976 }
5977
5978 static void
5979 dpif_show_backer(const struct dpif_backer *backer, struct ds *ds)
5980 {
5981     const struct shash_node **ofprotos;
5982     struct ofproto_dpif *ofproto;
5983     struct shash ofproto_shash;
5984     uint64_t n_hit, n_missed;
5985     long long int minutes;
5986     size_t i;
5987
5988     n_hit = n_missed = 0;
5989     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5990         if (ofproto->backer == backer) {
5991             n_missed += ofproto->n_missed;
5992             n_hit += ofproto->n_hit;
5993         }
5994     }
5995
5996     ds_put_format(ds, "%s: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
5997                   dpif_name(backer->dpif), n_hit, n_missed);
5998     ds_put_format(ds, "\tflows: cur: %zu, avg: %u, max: %u,"
5999                   " life span: %lldms\n", hmap_count(&backer->subfacets),
6000                   backer->avg_n_subfacet, backer->max_n_subfacet,
6001                   backer->avg_subfacet_life);
6002
6003     minutes = (time_msec() - backer->created) / (1000 * 60);
6004     if (minutes >= 60) {
6005         show_dp_rates(ds, "\thourly avg:", &backer->hourly);
6006     }
6007     if (minutes >= 60 * 24) {
6008         show_dp_rates(ds, "\tdaily avg:",  &backer->daily);
6009     }
6010     show_dp_rates(ds, "\toverall avg:",  &backer->lifetime);
6011
6012     shash_init(&ofproto_shash);
6013     ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
6014     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
6015         struct ofproto_dpif *ofproto = ofprotos[i]->data;
6016         const struct shash_node **ports;
6017         size_t j;
6018
6019         if (ofproto->backer != backer) {
6020             continue;
6021         }
6022
6023         ds_put_format(ds, "\t%s: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
6024                       ofproto->up.name, ofproto->n_hit, ofproto->n_missed);
6025
6026         ports = shash_sort(&ofproto->up.port_by_name);
6027         for (j = 0; j < shash_count(&ofproto->up.port_by_name); j++) {
6028             const struct shash_node *node = ports[j];
6029             struct ofport *ofport = node->data;
6030             struct smap config;
6031             odp_port_t odp_port;
6032
6033             ds_put_format(ds, "\t\t%s %u/", netdev_get_name(ofport->netdev),
6034                           ofport->ofp_port);
6035
6036             odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofproto, ofport->ofp_port);
6037             if (odp_port != ODPP_NONE) {
6038                 ds_put_format(ds, "%"PRIu32":", odp_port);
6039             } else {
6040                 ds_put_cstr(ds, "none:");
6041             }
6042
6043             ds_put_format(ds, " (%s", netdev_get_type(ofport->netdev));
6044
6045             smap_init(&config);
6046             if (!netdev_get_config(ofport->netdev, &config)) {
6047                 const struct smap_node **nodes;
6048                 size_t i;
6049
6050                 nodes = smap_sort(&config);
6051                 for (i = 0; i < smap_count(&config); i++) {
6052                     const struct smap_node *node = nodes[i];
6053                     ds_put_format(ds, "%c %s=%s", i ? ',' : ':',
6054                                   node->key, node->value);
6055                 }
6056                 free(nodes);
6057             }
6058             smap_destroy(&config);
6059
6060             ds_put_char(ds, ')');
6061             ds_put_char(ds, '\n');
6062         }
6063         free(ports);
6064     }
6065     shash_destroy(&ofproto_shash);
6066     free(ofprotos);
6067 }
6068
6069 static void
6070 ofproto_unixctl_dpif_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
6071                           const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6072 {
6073     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6074     const struct shash_node **backers;
6075     int i;
6076
6077     backers = shash_sort(&all_dpif_backers);
6078     for (i = 0; i < shash_count(&all_dpif_backers); i++) {
6079         dpif_show_backer(backers[i]->data, &ds);
6080     }
6081     free(backers);
6082
6083     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6084     ds_destroy(&ds);
6085 }
6086
6087 /* Dump the megaflow (facet) cache.  This is useful to check the
6088  * correctness of flow wildcarding, since the same mechanism is used for
6089  * both xlate caching and kernel wildcarding.
6090  *
6091  * It's important to note that in the output the flow description uses
6092  * OpenFlow (OFP) ports, but the actions use datapath (ODP) ports.
6093  *
6094  * This command is only needed for advanced debugging, so it's not
6095  * documented in the man page. */
6096 static void
6097 ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows(struct unixctl_conn *conn,
6098                                     int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6099                                     void *aux OVS_UNUSED)
6100 {
6101     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6102     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6103     long long int now = time_msec();
6104     struct cls_cursor cursor;
6105     struct facet *facet;
6106
6107     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6108     if (!ofproto) {
6109         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6110         return;
6111     }
6112
6113     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
6114     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
6115         cls_rule_format(&facet->cr, &ds);
6116         ds_put_cstr(&ds, ", ");
6117         ds_put_format(&ds, "n_subfacets:%zu, ", list_size(&facet->subfacets));
6118         ds_put_format(&ds, "used:%.3fs, ", (now - facet->used) / 1000.0);
6119         ds_put_cstr(&ds, "Datapath actions: ");
6120         if (facet->xout.slow) {
6121             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
6122             const struct nlattr *actions;
6123             size_t actions_len;
6124
6125             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
6126                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
6127                               &actions, &actions_len);
6128             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
6129         } else {
6130             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
6131                                facet->xout.odp_actions.size);
6132         }
6133         ds_put_cstr(&ds, "\n");
6134     }
6135
6136     ds_chomp(&ds, '\n');
6137     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6138     ds_destroy(&ds);
6139 }
6140
6141 /* Disable using the megaflows.
6142  *
6143  * This command is only needed for advanced debugging, so it's not
6144  * documented in the man page. */
6145 static void
6146 ofproto_unixctl_dpif_disable_megaflows(struct unixctl_conn *conn,
6147                                        int argc OVS_UNUSED,
6148                                        const char *argv[] OVS_UNUSED,
6149                                        void *aux OVS_UNUSED)
6150 {
6151     struct ofproto_dpif *ofproto;
6152
6153     enable_megaflows = false;
6154
6155     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6156         flush(&ofproto->up);
6157     }
6158
6159     unixctl_command_reply(conn, "megaflows disabled");
6160 }
6161
6162 /* Re-enable using megaflows.
6163  *
6164  * This command is only needed for advanced debugging, so it's not
6165  * documented in the man page. */
6166 static void
6167 ofproto_unixctl_dpif_enable_megaflows(struct unixctl_conn *conn,
6168                                       int argc OVS_UNUSED,
6169                                       const char *argv[] OVS_UNUSED,
6170                                       void *aux OVS_UNUSED)
6171 {
6172     struct ofproto_dpif *ofproto;
6173
6174     enable_megaflows = true;
6175
6176     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6177         flush(&ofproto->up);
6178     }
6179
6180     unixctl_command_reply(conn, "megaflows enabled");
6181 }
6182
6183 static void
6184 ofproto_unixctl_dpif_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
6185                                 int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6186                                 void *aux OVS_UNUSED)
6187 {
6188     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6189     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6190     struct subfacet *subfacet;
6191
6192     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6193     if (!ofproto) {
6194         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6195         return;
6196     }
6197
6198     update_stats(ofproto->backer);
6199
6200     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->backer->subfacets) {
6201         struct facet *facet = subfacet->facet;
6202
6203         if (ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto) != ofproto) {
6204             continue;
6205         }
6206
6207         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &ds);
6208
6209         ds_put_format(&ds, ", packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
6210                       subfacet->dp_packet_count, subfacet->dp_byte_count);
6211         if (subfacet->used) {
6212             ds_put_format(&ds, "%.3fs",
6213                           (time_msec() - subfacet->used) / 1000.0);
6214         } else {
6215             ds_put_format(&ds, "never");
6216         }
6217         if (subfacet->facet->tcp_flags) {
6218             ds_put_cstr(&ds, ", flags:");
6219             packet_format_tcp_flags(&ds, subfacet->facet->tcp_flags);
6220         }
6221
6222         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
6223         if (facet->xout.slow) {
6224             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
6225             const struct nlattr *actions;
6226             size_t actions_len;
6227
6228             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
6229                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
6230                               &actions, &actions_len);
6231             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
6232         } else {
6233             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
6234                                facet->xout.odp_actions.size);
6235         }
6236         ds_put_char(&ds, '\n');
6237     }
6238
6239     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6240     ds_destroy(&ds);
6241 }
6242
6243 static void
6244 ofproto_unixctl_dpif_del_flows(struct unixctl_conn *conn,
6245                                int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6246                                void *aux OVS_UNUSED)
6247 {
6248     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6249     struct ofproto_dpif *ofproto;
6250
6251     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6252     if (!ofproto) {
6253         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6254         return;
6255     }
6256
6257     flush(&ofproto->up);
6258
6259     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6260     ds_destroy(&ds);
6261 }
6262
6263 static void
6264 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
6265 {
6266     static bool registered;
6267     if (registered) {
6268         return;
6269     }
6270     registered = true;
6271
6272     unixctl_command_register(
6273         "ofproto/trace",
6274         "[dp_name]|bridge odp_flow|br_flow [-generate|packet]",
6275         1, 3, ofproto_unixctl_trace, NULL);
6276     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
6277                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
6278     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
6279                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
6280     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
6281                              ofproto_dpif_clog, NULL);
6282     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
6283                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
6284     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
6285                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
6286     unixctl_command_register("dpif/dump-dps", "", 0, 0,
6287                              ofproto_unixctl_dpif_dump_dps, NULL);
6288     unixctl_command_register("dpif/show", "", 0, 0, ofproto_unixctl_dpif_show,
6289                              NULL);
6290     unixctl_command_register("dpif/dump-flows", "bridge", 1, 1,
6291                              ofproto_unixctl_dpif_dump_flows, NULL);
6292     unixctl_command_register("dpif/del-flows", "bridge", 1, 1,
6293                              ofproto_unixctl_dpif_del_flows, NULL);
6294     unixctl_command_register("dpif/dump-megaflows", "bridge", 1, 1,
6295                              ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows, NULL);
6296     unixctl_command_register("dpif/disable-megaflows", "", 0, 0,
6297                              ofproto_unixctl_dpif_disable_megaflows, NULL);
6298     unixctl_command_register("dpif/enable-megaflows", "", 0, 0,
6299                              ofproto_unixctl_dpif_enable_megaflows, NULL);
6300 }
6301 \f
6302 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
6303  *
6304  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
6305  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
6306  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
6307  * widespread use, we will delete these interfaces. */
6308
6309 static int
6310 set_realdev(struct ofport *ofport_, ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid)
6311 {
6312     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
6313     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
6314
6315     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
6316         && vid == ofport->vlandev_vid) {
6317         return 0;
6318     }
6319
6320     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
6321
6322     if (ofport->realdev_ofp_port) {
6323         vsp_remove(ofport);
6324     }
6325     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
6326         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
6327          * themselves be part of a bundle. */
6328         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
6329     }
6330
6331     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6332     ofport->vlandev_vid = vid;
6333
6334     if (realdev_ofp_port) {
6335         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
6336     }
6337
6338     return 0;
6339 }
6340
6341 static uint32_t
6342 hash_realdev_vid(ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid)
6343 {
6344     return hash_2words(ofp_to_u16(realdev_ofp_port), vid);
6345 }
6346
6347 /* Returns the OFP port number of the Linux VLAN device that corresponds to
6348  * 'vlan_tci' on the network device with port number 'realdev_ofp_port' in
6349  * 'struct ofport_dpif'.  For example, given 'realdev_ofp_port' of eth0 and
6350  * 'vlan_tci' 9, it would return the port number of eth0.9.
6351  *
6352  * Unless VLAN splinters are enabled for port 'realdev_ofp_port', this
6353  * function just returns its 'realdev_ofp_port' argument. */
6354 ofp_port_t
6355 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6356                        ofp_port_t realdev_ofp_port, ovs_be16 vlan_tci)
6357 {
6358     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
6359         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
6360         const struct vlan_splinter *vsp;
6361
6362         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
6363                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
6364                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
6365             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
6366                 && vsp->vid == vid) {
6367                 return vsp->vlandev_ofp_port;
6368             }
6369         }
6370     }
6371     return realdev_ofp_port;
6372 }
6373
6374 static struct vlan_splinter *
6375 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, ofp_port_t vlandev_ofp_port)
6376 {
6377     struct vlan_splinter *vsp;
6378
6379     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node,
6380                              hash_ofp_port(vlandev_ofp_port),
6381                              &ofproto->vlandev_map) {
6382         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
6383             return vsp;
6384         }
6385     }
6386
6387     return NULL;
6388 }
6389
6390 /* Returns the OpenFlow port number of the "real" device underlying the Linux
6391  * VLAN device with OpenFlow port number 'vlandev_ofp_port' and stores the
6392  * VLAN VID of the Linux VLAN device in '*vid'.  For example, given
6393  * 'vlandev_ofp_port' of eth0.9, it would return the OpenFlow port number of
6394  * eth0 and store 9 in '*vid'.
6395  *
6396  * Returns 0 and does not modify '*vid' if 'vlandev_ofp_port' is not a Linux
6397  * VLAN device.  Unless VLAN splinters are enabled, this is what this function
6398  * always does.*/
6399 static ofp_port_t
6400 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6401                        ofp_port_t vlandev_ofp_port, int *vid)
6402 {
6403     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
6404         const struct vlan_splinter *vsp;
6405
6406         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
6407         if (vsp) {
6408             if (vid) {
6409                 *vid = vsp->vid;
6410             }
6411             return vsp->realdev_ofp_port;
6412         }
6413     }
6414     return 0;
6415 }
6416
6417 /* Given 'flow', a flow representing a packet received on 'ofproto', checks
6418  * whether 'flow->in_port' represents a Linux VLAN device.  If so, changes
6419  * 'flow->in_port' to the "real" device backing the VLAN device, sets
6420  * 'flow->vlan_tci' to the VLAN VID, and returns true.  Otherwise (which is
6421  * always the case unless VLAN splinters are enabled), returns false without
6422  * making any changes. */
6423 static bool
6424 vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow *flow)
6425 {
6426     ofp_port_t realdev;
6427     int vid;
6428
6429     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port.ofp_port, &vid);
6430     if (!realdev) {
6431         return false;
6432     }
6433
6434     /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device with
6435      * the VLAN device's VLAN ID. */
6436     flow->in_port.ofp_port = realdev;
6437     flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
6438     return true;
6439 }
6440
6441 static void
6442 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
6443 {
6444     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6445     struct vlan_splinter *vsp;
6446
6447     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
6448     if (vsp) {
6449         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
6450         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
6451         free(vsp);
6452
6453         port->realdev_ofp_port = 0;
6454     } else {
6455         VLOG_ERR("missing vlan device record");
6456     }
6457 }
6458
6459 static void
6460 vsp_add(struct ofport_dpif *port, ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid)
6461 {
6462     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6463
6464     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
6465         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
6466             == realdev_ofp_port)) {
6467         struct vlan_splinter *vsp;
6468
6469         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
6470         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
6471                     hash_ofp_port(port->up.ofp_port));
6472         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
6473                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
6474         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6475         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
6476         vsp->vid = vid;
6477
6478         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6479     } else {
6480         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
6481     }
6482 }
6483
6484 odp_port_t
6485 ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, ofp_port_t ofp_port)
6486 {
6487     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
6488     return ofport ? ofport->odp_port : ODPP_NONE;
6489 }
6490
6491 static struct ofport_dpif *
6492 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *backer, odp_port_t odp_port)
6493 {
6494     struct ofport_dpif *port;
6495
6496     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, odp_port_node, hash_odp_port(odp_port),
6497                              &backer->odp_to_ofport_map) {
6498         if (port->odp_port == odp_port) {
6499             return port;
6500         }
6501     }
6502
6503     return NULL;
6504 }
6505
6506 static ofp_port_t
6507 odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, odp_port_t odp_port)
6508 {
6509     struct ofport_dpif *port;
6510
6511     port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
6512     if (port && &ofproto->up == port->up.ofproto) {
6513         return port->up.ofp_port;
6514     } else {
6515         return OFPP_NONE;
6516     }
6517 }
6518
6519 /* Compute exponentially weighted moving average, adding 'new' as the newest,
6520  * most heavily weighted element.  'base' designates the rate of decay: after
6521  * 'base' further updates, 'new''s weight in the EWMA decays to about 1/e
6522  * (about .37). */
6523 static void
6524 exp_mavg(double *avg, int base, double new)
6525 {
6526     *avg = (*avg * (base - 1) + new) / base;
6527 }
6528
6529 static void
6530 update_moving_averages(struct dpif_backer *backer)
6531 {
6532     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
6533     long long int minutes = (time_msec() - backer->created) / min_ms;
6534
6535     if (minutes > 0) {
6536         backer->lifetime.add_rate = (double) backer->total_subfacet_add_count
6537             / minutes;
6538         backer->lifetime.del_rate = (double) backer->total_subfacet_del_count
6539             / minutes;
6540     } else {
6541         backer->lifetime.add_rate = 0.0;
6542         backer->lifetime.del_rate = 0.0;
6543     }
6544
6545     /* Update hourly averages on the minute boundaries. */
6546     if (time_msec() - backer->last_minute >= min_ms) {
6547         exp_mavg(&backer->hourly.add_rate, 60, backer->subfacet_add_count);
6548         exp_mavg(&backer->hourly.del_rate, 60, backer->subfacet_del_count);
6549
6550         /* Update daily averages on the hour boundaries. */
6551         if ((backer->last_minute - backer->created) / min_ms % 60 == 59) {
6552             exp_mavg(&backer->daily.add_rate, 24, backer->hourly.add_rate);
6553             exp_mavg(&backer->daily.del_rate, 24, backer->hourly.del_rate);
6554         }
6555
6556         backer->total_subfacet_add_count += backer->subfacet_add_count;
6557         backer->total_subfacet_del_count += backer->subfacet_del_count;
6558         backer->subfacet_add_count = 0;
6559         backer->subfacet_del_count = 0;
6560         backer->last_minute += min_ms;
6561     }
6562 }
6563
6564 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
6565     init,
6566     enumerate_types,
6567     enumerate_names,
6568     del,
6569     port_open_type,
6570     type_run,
6571     type_run_fast,
6572     type_wait,
6573     alloc,
6574     construct,
6575     destruct,
6576     dealloc,
6577     run,
6578     run_fast,
6579     wait,
6580     get_memory_usage,
6581     flush,
6582     get_features,
6583     get_tables,
6584     port_alloc,
6585     port_construct,
6586     port_destruct,
6587     port_dealloc,
6588     port_modified,
6589     port_reconfigured,
6590     port_query_by_name,
6591     port_add,
6592     port_del,
6593     port_get_stats,
6594     port_dump_start,
6595     port_dump_next,
6596     port_dump_done,
6597     port_poll,
6598     port_poll_wait,
6599     port_is_lacp_current,
6600     NULL,                       /* rule_choose_table */
6601     rule_alloc,
6602     rule_construct,
6603     rule_destruct,
6604     rule_dealloc,
6605     rule_get_stats,
6606     rule_execute,
6607     rule_modify_actions,
6608     set_frag_handling,
6609     packet_out,
6610     set_netflow,
6611     get_netflow_ids,
6612     set_sflow,
6613     set_ipfix,
6614     set_cfm,
6615     get_cfm_status,
6616     set_bfd,
6617     get_bfd_status,
6618     set_stp,
6619     get_stp_status,
6620     set_stp_port,
6621     get_stp_port_status,
6622     set_queues,
6623     bundle_set,
6624     bundle_remove,
6625     mirror_set__,
6626     mirror_get_stats__,
6627     set_flood_vlans,
6628     is_mirror_output_bundle,
6629     forward_bpdu_changed,
6630     set_mac_table_config,
6631     set_realdev,
6632     NULL,                       /* meter_get_features */
6633     NULL,                       /* meter_set */
6634     NULL,                       /* meter_get */
6635     NULL,                       /* meter_del */
6636 };