ofproto-dpif-xlate: Hide 'struct xlate_ctx'.
[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-sflow.h"
54 #include "ofproto-dpif-xlate.h"
55 #include "poll-loop.h"
56 #include "simap.h"
57 #include "smap.h"
58 #include "timer.h"
59 #include "tunnel.h"
60 #include "unaligned.h"
61 #include "unixctl.h"
62 #include "vlan-bitmap.h"
63 #include "vlog.h"
64
65 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
66
67 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
68 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
69 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
70 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
71 COVERAGE_DEFINE(facet_suppress);
72
73 struct flow_miss;
74 struct facet;
75
76 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
77                                           const struct flow *,
78                                           struct flow_wildcards *wc);
79
80 static void rule_get_stats(struct rule *, uint64_t *packets, uint64_t *bytes);
81 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
82
83 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
84 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
85                                 mirror_mask_t mirrors,
86                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
87
88 static void bundle_remove(struct ofport *);
89 static void bundle_update(struct ofbundle *);
90 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
91 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
92 static void bundle_run(struct ofbundle *);
93 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
94
95 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
96 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
97 static int set_stp_port(struct ofport *,
98                         const struct ofproto_port_stp_settings *);
99
100 static void compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
101                               enum slow_path_reason,
102                               uint64_t *stub, size_t stub_size,
103                               const struct nlattr **actionsp,
104                               size_t *actions_lenp);
105
106 /* A subfacet (see "struct subfacet" below) has three possible installation
107  * states:
108  *
109  *   - SF_NOT_INSTALLED: Not installed in the datapath.  This will only be the
110  *     case just after the subfacet is created, just before the subfacet is
111  *     destroyed, or if the datapath returns an error when we try to install a
112  *     subfacet.
113  *
114  *   - SF_FAST_PATH: The subfacet's actions are installed in the datapath.
115  *
116  *   - SF_SLOW_PATH: An action that sends every packet for the subfacet through
117  *     ofproto_dpif is installed in the datapath.
118  */
119 enum subfacet_path {
120     SF_NOT_INSTALLED,           /* No datapath flow for this subfacet. */
121     SF_FAST_PATH,               /* Full actions are installed. */
122     SF_SLOW_PATH,               /* Send-to-userspace action is installed. */
123 };
124
125 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
126  *
127  * See also the large comment on struct facet. */
128 struct subfacet {
129     /* Owners. */
130     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
131     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
132     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
133     struct dpif_backer *backer; /* Owning backer. */
134
135     enum odp_key_fitness key_fitness;
136     struct nlattr *key;
137     int key_len;
138
139     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
140     long long int created;      /* Time created. */
141
142     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
143     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
144
145     enum subfacet_path path;    /* Installed in datapath? */
146 };
147
148 #define SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH 50
149
150 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, struct flow_miss *miss,
151                                         long long int now);
152 static struct subfacet *subfacet_find(struct dpif_backer *,
153                                       const struct nlattr *key, size_t key_len,
154                                       uint32_t key_hash);
155 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
156 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
157 static void subfacet_destroy_batch(struct dpif_backer *,
158                                    struct subfacet **, int n);
159 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
160                                     struct dpif_flow_stats *);
161 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
162                                   const struct dpif_flow_stats *);
163 static int subfacet_install(struct subfacet *,
164                             const struct ofpbuf *odp_actions,
165                             struct dpif_flow_stats *);
166 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
167
168 /* A unique, non-overlapping instantiation of an OpenFlow flow.
169  *
170  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
171  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.
172  * While the facet is created based on an exact-match flow, it is stored
173  * within the ofproto based on the wildcards that could be expressed
174  * based on the flow table and other configuration.  (See the 'wc'
175  * description in "struct xlate_out" for more details.)
176  *
177  * Each subfacet tracks the datapath's idea of the flow equivalent to
178  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and
179  * Open vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there
180  * is exactly one subfacet per facet.  If the dpif implementation
181  * supports more-specific flow matching than userspace, however, a facet
182  * can have more than one subfacet.  Examples include the dpif
183  * implementation not supporting the same wildcards as userspace or some
184  * distinction in flow that userspace simply doesn't understand.
185  *
186  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at
187  * least one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
188 struct facet {
189     /* Owners. */
190     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
191     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
192     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
193
194     /* Owned data. */
195     struct list subfacets;
196     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
197
198     /* Key. */
199     struct flow flow;           /* Flow of the creating subfacet. */
200     struct cls_rule cr;         /* In 'ofproto_dpif's facets classifier. */
201
202     /* These statistics:
203      *
204      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
205      *     dpif_execute().
206      *
207      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
208      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
209      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
210      *
211      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
212      *     datapath for any existing subfacet.
213      */
214     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
215     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
216
217     /* Resubmit statistics. */
218     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
219     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
220     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
221
222     /* Accounting. */
223     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
224     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
225     uint8_t tcp_flags;           /* TCP flags seen for this 'rule'. */
226
227     struct xlate_out xout;
228
229     /* Storage for a single subfacet, to reduce malloc() time and space
230      * overhead.  (A facet always has at least one subfacet and in the common
231      * case has exactly one subfacet.  However, 'one_subfacet' may not
232      * always be valid, since it could have been removed after newer
233      * subfacets were pushed onto the 'subfacets' list.) */
234     struct subfacet one_subfacet;
235
236     long long int learn_rl;      /* Rate limiter for facet_learn(). */
237 };
238
239 static struct facet *facet_create(const struct flow_miss *, struct rule_dpif *,
240                                   struct xlate_out *,
241                                   struct dpif_flow_stats *);
242 static void facet_remove(struct facet *);
243 static void facet_free(struct facet *);
244
245 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *, const struct flow *);
246 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
247                                         const struct flow *);
248 static bool facet_revalidate(struct facet *);
249 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
250
251 static void facet_flush_stats(struct facet *);
252
253 static void facet_reset_counters(struct facet *);
254 static void facet_push_stats(struct facet *, bool may_learn);
255 static void facet_learn(struct facet *);
256 static void facet_account(struct facet *);
257 static void push_all_stats(void);
258
259 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
260
261 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
262  *
263  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
264  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
265  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
266  * widespread use, we will delete these interfaces. */
267 struct vlan_splinter {
268     struct hmap_node realdev_vid_node;
269     struct hmap_node vlandev_node;
270     uint16_t realdev_ofp_port;
271     uint16_t vlandev_ofp_port;
272     int vid;
273 };
274
275 static bool vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *, struct flow *);
276 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
277 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
278
279 static uint16_t odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
280                                      uint32_t odp_port);
281
282 static struct ofport_dpif *
283 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
284 {
285     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
286 }
287
288 static void port_run(struct ofport_dpif *);
289 static void port_run_fast(struct ofport_dpif *);
290 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
291 static int set_bfd(struct ofport *, const struct smap *);
292 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
293 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
294 static void run_fast_rl(void);
295
296 struct dpif_completion {
297     struct list list_node;
298     struct ofoperation *op;
299 };
300
301 COVERAGE_DEFINE(rev_reconfigure);
302 COVERAGE_DEFINE(rev_stp);
303 COVERAGE_DEFINE(rev_port_toggled);
304 COVERAGE_DEFINE(rev_flow_table);
305 COVERAGE_DEFINE(rev_inconsistency);
306
307 /* Drop keys are odp flow keys which have drop flows installed in the kernel.
308  * These are datapath flows which have no associated ofproto, if they did we
309  * would use facets. */
310 struct drop_key {
311     struct hmap_node hmap_node;
312     struct nlattr *key;
313     size_t key_len;
314 };
315
316 /* All existing ofproto_backer instances, indexed by ofproto->up.type. */
317 static struct shash all_dpif_backers = SHASH_INITIALIZER(&all_dpif_backers);
318
319 static void drop_key_clear(struct dpif_backer *);
320 static struct ofport_dpif *
321 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *, uint32_t odp_port);
322 static void update_moving_averages(struct dpif_backer *backer);
323
324 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
325  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
326 static bool clogged;
327
328 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
329 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
330
331 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
332
333 /* Upcalls. */
334 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
335 static int handle_upcalls(struct dpif_backer *, unsigned int max_batch);
336
337 /* Flow expiration. */
338 static int expire(struct dpif_backer *);
339
340 /* NetFlow. */
341 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
342
343 /* Utilities. */
344 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
345
346 /* Global variables. */
347 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
348
349 /* Initial mappings of port to bridge mappings. */
350 static struct shash init_ofp_ports = SHASH_INITIALIZER(&init_ofp_ports);
351 \f
352 /* Factory functions. */
353
354 static void
355 init(const struct shash *iface_hints)
356 {
357     struct shash_node *node;
358
359     /* Make a local copy, since we don't own 'iface_hints' elements. */
360     SHASH_FOR_EACH(node, iface_hints) {
361         const struct iface_hint *orig_hint = node->data;
362         struct iface_hint *new_hint = xmalloc(sizeof *new_hint);
363
364         new_hint->br_name = xstrdup(orig_hint->br_name);
365         new_hint->br_type = xstrdup(orig_hint->br_type);
366         new_hint->ofp_port = orig_hint->ofp_port;
367
368         shash_add(&init_ofp_ports, node->name, new_hint);
369     }
370 }
371
372 static void
373 enumerate_types(struct sset *types)
374 {
375     dp_enumerate_types(types);
376 }
377
378 static int
379 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
380 {
381     struct ofproto_dpif *ofproto;
382
383     sset_clear(names);
384     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
385         if (strcmp(type, ofproto->up.type)) {
386             continue;
387         }
388         sset_add(names, ofproto->up.name);
389     }
390
391     return 0;
392 }
393
394 static int
395 del(const char *type, const char *name)
396 {
397     struct dpif *dpif;
398     int error;
399
400     error = dpif_open(name, type, &dpif);
401     if (!error) {
402         error = dpif_delete(dpif);
403         dpif_close(dpif);
404     }
405     return error;
406 }
407 \f
408 static const char *
409 port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
410 {
411     return dpif_port_open_type(datapath_type, port_type);
412 }
413
414 /* Type functions. */
415
416 static struct ofproto_dpif *
417 lookup_ofproto_dpif_by_port_name(const char *name)
418 {
419     struct ofproto_dpif *ofproto;
420
421     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
422         if (sset_contains(&ofproto->ports, name)) {
423             return ofproto;
424         }
425     }
426
427     return NULL;
428 }
429
430 static int
431 type_run(const char *type)
432 {
433     static long long int push_timer = LLONG_MIN;
434     struct dpif_backer *backer;
435     char *devname;
436     int error;
437
438     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
439     if (!backer) {
440         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
441          * created on demand. */
442         return 0;
443     }
444
445     dpif_run(backer->dpif);
446
447     /* The most natural place to push facet statistics is when they're pulled
448      * from the datapath.  However, when there are many flows in the datapath,
449      * this expensive operation can occur so frequently, that it reduces our
450      * ability to quickly set up flows.  To reduce the cost, we push statistics
451      * here instead. */
452     if (time_msec() > push_timer) {
453         push_timer = time_msec() + 2000;
454         push_all_stats();
455     }
456
457     /* If vswitchd started with other_config:flow_restore_wait set as "true",
458      * and the configuration has now changed to "false", enable receiving
459      * packets from the datapath. */
460     if (!backer->recv_set_enable && !ofproto_get_flow_restore_wait()) {
461         backer->recv_set_enable = true;
462
463         error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
464         if (error) {
465             VLOG_ERR("Failed to enable receiving packets in dpif.");
466             return error;
467         }
468         dpif_flow_flush(backer->dpif);
469         backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
470     }
471
472     if (backer->need_revalidate
473         || !tag_set_is_empty(&backer->revalidate_set)) {
474         struct tag_set revalidate_set = backer->revalidate_set;
475         bool need_revalidate = backer->need_revalidate;
476         struct ofproto_dpif *ofproto;
477         struct simap_node *node;
478         struct simap tmp_backers;
479
480         /* Handle tunnel garbage collection. */
481         simap_init(&tmp_backers);
482         simap_swap(&backer->tnl_backers, &tmp_backers);
483
484         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
485             struct ofport_dpif *iter;
486
487             if (backer != ofproto->backer) {
488                 continue;
489             }
490
491             HMAP_FOR_EACH (iter, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
492                 char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
493                 const char *dp_port;
494
495                 if (!iter->tnl_port) {
496                     continue;
497                 }
498
499                 dp_port = netdev_vport_get_dpif_port(iter->up.netdev,
500                                                      namebuf, sizeof namebuf);
501                 node = simap_find(&tmp_backers, dp_port);
502                 if (node) {
503                     simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, node->data);
504                     simap_delete(&tmp_backers, node);
505                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
506                 } else {
507                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
508                     if (!node) {
509                         uint32_t odp_port = UINT32_MAX;
510
511                         if (!dpif_port_add(backer->dpif, iter->up.netdev,
512                                            &odp_port)) {
513                             simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, odp_port);
514                             node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
515                         }
516                     }
517                 }
518
519                 iter->odp_port = node ? node->data : OVSP_NONE;
520                 if (tnl_port_reconfigure(&iter->up, iter->odp_port,
521                                          &iter->tnl_port)) {
522                     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
523                 }
524             }
525         }
526
527         SIMAP_FOR_EACH (node, &tmp_backers) {
528             dpif_port_del(backer->dpif, node->data);
529         }
530         simap_destroy(&tmp_backers);
531
532         switch (backer->need_revalidate) {
533         case REV_RECONFIGURE:   COVERAGE_INC(rev_reconfigure);   break;
534         case REV_STP:           COVERAGE_INC(rev_stp);           break;
535         case REV_PORT_TOGGLED:  COVERAGE_INC(rev_port_toggled);  break;
536         case REV_FLOW_TABLE:    COVERAGE_INC(rev_flow_table);    break;
537         case REV_INCONSISTENCY: COVERAGE_INC(rev_inconsistency); break;
538         }
539
540         if (backer->need_revalidate) {
541             /* Clear the drop_keys in case we should now be accepting some
542              * formerly dropped flows. */
543             drop_key_clear(backer);
544         }
545
546         /* Clear the revalidation flags. */
547         tag_set_init(&backer->revalidate_set);
548         backer->need_revalidate = 0;
549
550         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
551             struct facet *facet, *next;
552             struct cls_cursor cursor;
553
554             if (ofproto->backer != backer) {
555                 continue;
556             }
557
558             cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
559             CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (facet, next, cr, &cursor) {
560                 if (need_revalidate
561                     || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->xout.tags)) {
562                     facet_revalidate(facet);
563                     run_fast_rl();
564                 }
565             }
566         }
567     }
568
569     if (!backer->recv_set_enable) {
570         /* Wake up before a max of 1000ms. */
571         timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
572     } else if (timer_expired(&backer->next_expiration)) {
573         int delay = expire(backer);
574         timer_set_duration(&backer->next_expiration, delay);
575     }
576
577     /* Check for port changes in the dpif. */
578     while ((error = dpif_port_poll(backer->dpif, &devname)) == 0) {
579         struct ofproto_dpif *ofproto;
580         struct dpif_port port;
581
582         /* Don't report on the datapath's device. */
583         if (!strcmp(devname, dpif_base_name(backer->dpif))) {
584             goto next;
585         }
586
587         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
588                        &all_ofproto_dpifs) {
589             if (simap_contains(&ofproto->backer->tnl_backers, devname)) {
590                 goto next;
591             }
592         }
593
594         ofproto = lookup_ofproto_dpif_by_port_name(devname);
595         if (dpif_port_query_by_name(backer->dpif, devname, &port)) {
596             /* The port was removed.  If we know the datapath,
597              * report it through poll_set().  If we don't, it may be
598              * notifying us of a removal we initiated, so ignore it.
599              * If there's a pending ENOBUFS, let it stand, since
600              * everything will be reevaluated. */
601             if (ofproto && ofproto->port_poll_errno != ENOBUFS) {
602                 sset_add(&ofproto->port_poll_set, devname);
603                 ofproto->port_poll_errno = 0;
604             }
605         } else if (!ofproto) {
606             /* The port was added, but we don't know with which
607              * ofproto we should associate it.  Delete it. */
608             dpif_port_del(backer->dpif, port.port_no);
609         }
610         dpif_port_destroy(&port);
611
612     next:
613         free(devname);
614     }
615
616     if (error != EAGAIN) {
617         struct ofproto_dpif *ofproto;
618
619         /* There was some sort of error, so propagate it to all
620          * ofprotos that use this backer. */
621         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
622                        &all_ofproto_dpifs) {
623             if (ofproto->backer == backer) {
624                 sset_clear(&ofproto->port_poll_set);
625                 ofproto->port_poll_errno = error;
626             }
627         }
628     }
629
630     if (backer->governor) {
631         size_t n_subfacets;
632
633         governor_run(backer->governor);
634
635         /* If the governor has shrunk to its minimum size and the number of
636          * subfacets has dwindled, then drop the governor entirely.
637          *
638          * For hysteresis, the number of subfacets to drop the governor is
639          * smaller than the number needed to trigger its creation. */
640         n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
641         if (n_subfacets * 4 < flow_eviction_threshold
642             && governor_is_idle(backer->governor)) {
643             governor_destroy(backer->governor);
644             backer->governor = NULL;
645         }
646     }
647
648     return 0;
649 }
650
651 static int
652 dpif_backer_run_fast(struct dpif_backer *backer, int max_batch)
653 {
654     unsigned int work;
655
656     /* If recv_set_enable is false, we should not handle upcalls. */
657     if (!backer->recv_set_enable) {
658         return 0;
659     }
660
661     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
662      * or until we do a fixed total amount of work.
663      *
664      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
665      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
666      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
667      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
668      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
669      * presumably for real traffic as well. */
670     work = 0;
671     while (work < max_batch) {
672         int retval = handle_upcalls(backer, max_batch - work);
673         if (retval <= 0) {
674             return -retval;
675         }
676         work += retval;
677     }
678
679     return 0;
680 }
681
682 static int
683 type_run_fast(const char *type)
684 {
685     struct dpif_backer *backer;
686
687     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
688     if (!backer) {
689         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
690          * created on demand. */
691         return 0;
692     }
693
694     return dpif_backer_run_fast(backer, FLOW_MISS_MAX_BATCH);
695 }
696
697 static void
698 run_fast_rl(void)
699 {
700     static long long int port_rl = LLONG_MIN;
701     static unsigned int backer_rl = 0;
702
703     if (time_msec() >= port_rl) {
704         struct ofproto_dpif *ofproto;
705         struct ofport_dpif *ofport;
706
707         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
708
709             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
710                 port_run_fast(ofport);
711             }
712         }
713         port_rl = time_msec() + 200;
714     }
715
716     /* XXX: We have to be careful not to do too much work in this function.  If
717      * we call dpif_backer_run_fast() too often, or with too large a batch,
718      * performance improves signifcantly, but at a cost.  It's possible for the
719      * number of flows in the datapath to increase without bound, and for poll
720      * loops to take 10s of seconds.   The correct solution to this problem,
721      * long term, is to separate flow miss handling into it's own thread so it
722      * isn't affected by revalidations, and expirations.  Until then, this is
723      * the best we can do. */
724     if (++backer_rl >= 10) {
725         struct shash_node *node;
726
727         backer_rl = 0;
728         SHASH_FOR_EACH (node, &all_dpif_backers) {
729             dpif_backer_run_fast(node->data, 1);
730         }
731     }
732 }
733
734 static void
735 type_wait(const char *type)
736 {
737     struct dpif_backer *backer;
738
739     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
740     if (!backer) {
741         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
742          * created on demand. */
743         return;
744     }
745
746     if (backer->governor) {
747         governor_wait(backer->governor);
748     }
749
750     timer_wait(&backer->next_expiration);
751 }
752 \f
753 /* Basic life-cycle. */
754
755 static int add_internal_flows(struct ofproto_dpif *);
756
757 static struct ofproto *
758 alloc(void)
759 {
760     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
761     return &ofproto->up;
762 }
763
764 static void
765 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
766 {
767     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
768     free(ofproto);
769 }
770
771 static void
772 close_dpif_backer(struct dpif_backer *backer)
773 {
774     struct shash_node *node;
775
776     ovs_assert(backer->refcount > 0);
777
778     if (--backer->refcount) {
779         return;
780     }
781
782     drop_key_clear(backer);
783     hmap_destroy(&backer->drop_keys);
784
785     simap_destroy(&backer->tnl_backers);
786     hmap_destroy(&backer->odp_to_ofport_map);
787     node = shash_find(&all_dpif_backers, backer->type);
788     free(backer->type);
789     shash_delete(&all_dpif_backers, node);
790     dpif_close(backer->dpif);
791
792     ovs_assert(hmap_is_empty(&backer->subfacets));
793     hmap_destroy(&backer->subfacets);
794     governor_destroy(backer->governor);
795
796     free(backer);
797 }
798
799 /* Datapath port slated for removal from datapath. */
800 struct odp_garbage {
801     struct list list_node;
802     uint32_t odp_port;
803 };
804
805 static int
806 open_dpif_backer(const char *type, struct dpif_backer **backerp)
807 {
808     struct dpif_backer *backer;
809     struct dpif_port_dump port_dump;
810     struct dpif_port port;
811     struct shash_node *node;
812     struct list garbage_list;
813     struct odp_garbage *garbage, *next;
814     struct sset names;
815     char *backer_name;
816     const char *name;
817     int error;
818
819     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
820     if (backer) {
821         backer->refcount++;
822         *backerp = backer;
823         return 0;
824     }
825
826     backer_name = xasprintf("ovs-%s", type);
827
828     /* Remove any existing datapaths, since we assume we're the only
829      * userspace controlling the datapath. */
830     sset_init(&names);
831     dp_enumerate_names(type, &names);
832     SSET_FOR_EACH(name, &names) {
833         struct dpif *old_dpif;
834
835         /* Don't remove our backer if it exists. */
836         if (!strcmp(name, backer_name)) {
837             continue;
838         }
839
840         if (dpif_open(name, type, &old_dpif)) {
841             VLOG_WARN("couldn't open old datapath %s to remove it", name);
842         } else {
843             dpif_delete(old_dpif);
844             dpif_close(old_dpif);
845         }
846     }
847     sset_destroy(&names);
848
849     backer = xmalloc(sizeof *backer);
850
851     error = dpif_create_and_open(backer_name, type, &backer->dpif);
852     free(backer_name);
853     if (error) {
854         VLOG_ERR("failed to open datapath of type %s: %s", type,
855                  strerror(error));
856         free(backer);
857         return error;
858     }
859
860     backer->type = xstrdup(type);
861     backer->governor = NULL;
862     backer->refcount = 1;
863     hmap_init(&backer->odp_to_ofport_map);
864     hmap_init(&backer->drop_keys);
865     hmap_init(&backer->subfacets);
866     timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
867     backer->need_revalidate = 0;
868     simap_init(&backer->tnl_backers);
869     tag_set_init(&backer->revalidate_set);
870     backer->recv_set_enable = !ofproto_get_flow_restore_wait();
871     *backerp = backer;
872
873     if (backer->recv_set_enable) {
874         dpif_flow_flush(backer->dpif);
875     }
876
877     /* Loop through the ports already on the datapath and remove any
878      * that we don't need anymore. */
879     list_init(&garbage_list);
880     dpif_port_dump_start(&port_dump, backer->dpif);
881     while (dpif_port_dump_next(&port_dump, &port)) {
882         node = shash_find(&init_ofp_ports, port.name);
883         if (!node && strcmp(port.name, dpif_base_name(backer->dpif))) {
884             garbage = xmalloc(sizeof *garbage);
885             garbage->odp_port = port.port_no;
886             list_push_front(&garbage_list, &garbage->list_node);
887         }
888     }
889     dpif_port_dump_done(&port_dump);
890
891     LIST_FOR_EACH_SAFE (garbage, next, list_node, &garbage_list) {
892         dpif_port_del(backer->dpif, garbage->odp_port);
893         list_remove(&garbage->list_node);
894         free(garbage);
895     }
896
897     shash_add(&all_dpif_backers, type, backer);
898
899     error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
900     if (error) {
901         VLOG_ERR("failed to listen on datapath of type %s: %s",
902                  type, strerror(error));
903         close_dpif_backer(backer);
904         return error;
905     }
906
907     backer->max_n_subfacet = 0;
908     backer->created = time_msec();
909     backer->last_minute = backer->created;
910     memset(&backer->hourly, 0, sizeof backer->hourly);
911     memset(&backer->daily, 0, sizeof backer->daily);
912     memset(&backer->lifetime, 0, sizeof backer->lifetime);
913     backer->subfacet_add_count = 0;
914     backer->subfacet_del_count = 0;
915     backer->total_subfacet_add_count = 0;
916     backer->total_subfacet_del_count = 0;
917     backer->avg_n_subfacet = 0;
918     backer->avg_subfacet_life = 0;
919
920     return error;
921 }
922
923 static int
924 construct(struct ofproto *ofproto_)
925 {
926     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
927     struct shash_node *node, *next;
928     int max_ports;
929     int error;
930     int i;
931
932     error = open_dpif_backer(ofproto->up.type, &ofproto->backer);
933     if (error) {
934         return error;
935     }
936
937     max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->backer->dpif);
938     ofproto_init_max_ports(ofproto_, MIN(max_ports, OFPP_MAX));
939
940     ofproto->netflow = NULL;
941     ofproto->sflow = NULL;
942     ofproto->ipfix = NULL;
943     ofproto->stp = NULL;
944     hmap_init(&ofproto->bundles);
945     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
946     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
947         ofproto->mirrors[i] = NULL;
948     }
949     ofproto->has_bonded_bundles = false;
950
951     classifier_init(&ofproto->facets);
952     ofproto->consistency_rl = LLONG_MIN;
953
954     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
955         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
956
957         table->catchall_table = NULL;
958         table->other_table = NULL;
959         table->basis = random_uint32();
960     }
961
962     list_init(&ofproto->completions);
963
964     ofproto_dpif_unixctl_init();
965
966     ofproto->has_mirrors = false;
967     ofproto->has_bundle_action = false;
968
969     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
970     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
971
972     sset_init(&ofproto->ports);
973     sset_init(&ofproto->ghost_ports);
974     sset_init(&ofproto->port_poll_set);
975     ofproto->port_poll_errno = 0;
976
977     SHASH_FOR_EACH_SAFE (node, next, &init_ofp_ports) {
978         struct iface_hint *iface_hint = node->data;
979
980         if (!strcmp(iface_hint->br_name, ofproto->up.name)) {
981             /* Check if the datapath already has this port. */
982             if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, node->name)) {
983                 sset_add(&ofproto->ports, node->name);
984             }
985
986             free(iface_hint->br_name);
987             free(iface_hint->br_type);
988             free(iface_hint);
989             shash_delete(&init_ofp_ports, node);
990         }
991     }
992
993     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
994                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
995     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
996
997     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
998     error = add_internal_flows(ofproto);
999     ofproto->up.tables[TBL_INTERNAL].flags = OFTABLE_HIDDEN | OFTABLE_READONLY;
1000
1001     ofproto->n_hit = 0;
1002     ofproto->n_missed = 0;
1003
1004     return error;
1005 }
1006
1007 static int
1008 add_internal_flow(struct ofproto_dpif *ofproto, int id,
1009                   const struct ofpbuf *ofpacts, struct rule_dpif **rulep)
1010 {
1011     struct ofputil_flow_mod fm;
1012     int error;
1013
1014     match_init_catchall(&fm.match);
1015     fm.priority = 0;
1016     match_set_reg(&fm.match, 0, id);
1017     fm.new_cookie = htonll(0);
1018     fm.cookie = htonll(0);
1019     fm.cookie_mask = htonll(0);
1020     fm.table_id = TBL_INTERNAL;
1021     fm.command = OFPFC_ADD;
1022     fm.idle_timeout = 0;
1023     fm.hard_timeout = 0;
1024     fm.buffer_id = 0;
1025     fm.out_port = 0;
1026     fm.flags = 0;
1027     fm.ofpacts = ofpacts->data;
1028     fm.ofpacts_len = ofpacts->size;
1029
1030     error = ofproto_flow_mod(&ofproto->up, &fm);
1031     if (error) {
1032         VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to add internal flow %d (%s)",
1033                     id, ofperr_to_string(error));
1034         return error;
1035     }
1036
1037     *rulep = rule_dpif_lookup_in_table(ofproto, &fm.match.flow, NULL,
1038                                        TBL_INTERNAL);
1039     ovs_assert(*rulep != NULL);
1040
1041     return 0;
1042 }
1043
1044 static int
1045 add_internal_flows(struct ofproto_dpif *ofproto)
1046 {
1047     struct ofpact_controller *controller;
1048     uint64_t ofpacts_stub[128 / 8];
1049     struct ofpbuf ofpacts;
1050     int error;
1051     int id;
1052
1053     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
1054     id = 1;
1055
1056     controller = ofpact_put_CONTROLLER(&ofpacts);
1057     controller->max_len = UINT16_MAX;
1058     controller->controller_id = 0;
1059     controller->reason = OFPR_NO_MATCH;
1060     ofpact_pad(&ofpacts);
1061
1062     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts, &ofproto->miss_rule);
1063     if (error) {
1064         return error;
1065     }
1066
1067     ofpbuf_clear(&ofpacts);
1068     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1069                               &ofproto->no_packet_in_rule);
1070     if (error) {
1071         return error;
1072     }
1073
1074     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1075                               &ofproto->drop_frags_rule);
1076     return error;
1077 }
1078
1079 static void
1080 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
1081 {
1082     struct dpif_completion *c, *next;
1083
1084     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
1085         ofoperation_complete(c->op, 0);
1086         list_remove(&c->list_node);
1087         free(c);
1088     }
1089 }
1090
1091 static void
1092 destruct(struct ofproto *ofproto_)
1093 {
1094     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1095     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
1096     struct oftable *table;
1097     int i;
1098
1099     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
1100     complete_operations(ofproto);
1101
1102     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
1103         struct cls_cursor cursor;
1104
1105         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
1106         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
1107             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
1108         }
1109     }
1110
1111     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1112         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
1113     }
1114
1115     netflow_destroy(ofproto->netflow);
1116     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
1117     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
1118     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
1119
1120     classifier_destroy(&ofproto->facets);
1121
1122     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
1123     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
1124
1125     sset_destroy(&ofproto->ports);
1126     sset_destroy(&ofproto->ghost_ports);
1127     sset_destroy(&ofproto->port_poll_set);
1128
1129     close_dpif_backer(ofproto->backer);
1130 }
1131
1132 static int
1133 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
1134 {
1135     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1136     struct ofport_dpif *ofport;
1137
1138     /* Do not perform any periodic activity required by 'ofproto' while
1139      * waiting for flow restore to complete. */
1140     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1141         return 0;
1142     }
1143
1144     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1145         port_run_fast(ofport);
1146     }
1147
1148     return 0;
1149 }
1150
1151 static int
1152 run(struct ofproto *ofproto_)
1153 {
1154     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1155     struct ofport_dpif *ofport;
1156     struct ofbundle *bundle;
1157     int error;
1158
1159     if (!clogged) {
1160         complete_operations(ofproto);
1161     }
1162
1163     /* Do not perform any periodic activity below required by 'ofproto' while
1164      * waiting for flow restore to complete. */
1165     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1166         return 0;
1167     }
1168
1169     error = run_fast(ofproto_);
1170     if (error) {
1171         return error;
1172     }
1173
1174     if (ofproto->netflow) {
1175         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
1176             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
1177         }
1178     }
1179     if (ofproto->sflow) {
1180         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
1181     }
1182
1183     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1184         port_run(ofport);
1185     }
1186     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1187         bundle_run(bundle);
1188     }
1189
1190     stp_run(ofproto);
1191     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1192
1193     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
1194     if (time_msec() >= ofproto->consistency_rl
1195         && !classifier_is_empty(&ofproto->facets)
1196         && !ofproto->backer->need_revalidate) {
1197         struct cls_table *table;
1198         struct cls_rule *cr;
1199         struct facet *facet;
1200
1201         ofproto->consistency_rl = time_msec() + 250;
1202
1203         table = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets.tables),
1204                              struct cls_table, hmap_node);
1205         cr = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&table->rules), struct cls_rule,
1206                           hmap_node);
1207         facet = CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr);
1208
1209         if (!tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
1210                                 facet->xout.tags)) {
1211             if (!facet_check_consistency(facet)) {
1212                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
1213             }
1214         }
1215     }
1216
1217     return 0;
1218 }
1219
1220 static void
1221 wait(struct ofproto *ofproto_)
1222 {
1223     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1224     struct ofport_dpif *ofport;
1225     struct ofbundle *bundle;
1226
1227     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
1228         poll_immediate_wake();
1229     }
1230
1231     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1232         return;
1233     }
1234
1235     dpif_wait(ofproto->backer->dpif);
1236     dpif_recv_wait(ofproto->backer->dpif);
1237     if (ofproto->sflow) {
1238         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
1239     }
1240     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->backer->revalidate_set)) {
1241         poll_immediate_wake();
1242     }
1243     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1244         port_wait(ofport);
1245     }
1246     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1247         bundle_wait(bundle);
1248     }
1249     if (ofproto->netflow) {
1250         netflow_wait(ofproto->netflow);
1251     }
1252     mac_learning_wait(ofproto->ml);
1253     stp_wait(ofproto);
1254     if (ofproto->backer->need_revalidate) {
1255         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1256         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1257         poll_immediate_wake();
1258     }
1259 }
1260
1261 static void
1262 get_memory_usage(const struct ofproto *ofproto_, struct simap *usage)
1263 {
1264     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1265     struct cls_cursor cursor;
1266     size_t n_subfacets = 0;
1267     struct facet *facet;
1268
1269     simap_increase(usage, "facets", classifier_count(&ofproto->facets));
1270
1271     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
1272     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
1273         n_subfacets += list_size(&facet->subfacets);
1274     }
1275     simap_increase(usage, "subfacets", n_subfacets);
1276 }
1277
1278 static void
1279 flush(struct ofproto *ofproto_)
1280 {
1281     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1282     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
1283     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
1284     int n_batch;
1285
1286     n_batch = 0;
1287     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
1288                         &ofproto->backer->subfacets) {
1289         if (ofproto_dpif_cast(subfacet->facet->rule->up.ofproto) != ofproto) {
1290             continue;
1291         }
1292
1293         if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
1294             batch[n_batch++] = subfacet;
1295             if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
1296                 subfacet_destroy_batch(ofproto->backer, batch, n_batch);
1297                 n_batch = 0;
1298             }
1299         } else {
1300             subfacet_destroy(subfacet);
1301         }
1302     }
1303
1304     if (n_batch > 0) {
1305         subfacet_destroy_batch(ofproto->backer, batch, n_batch);
1306     }
1307 }
1308
1309 static void
1310 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
1311              bool *arp_match_ip, enum ofputil_action_bitmap *actions)
1312 {
1313     *arp_match_ip = true;
1314     *actions = (OFPUTIL_A_OUTPUT |
1315                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_VID |
1316                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_PCP |
1317                 OFPUTIL_A_STRIP_VLAN |
1318                 OFPUTIL_A_SET_DL_SRC |
1319                 OFPUTIL_A_SET_DL_DST |
1320                 OFPUTIL_A_SET_NW_SRC |
1321                 OFPUTIL_A_SET_NW_DST |
1322                 OFPUTIL_A_SET_NW_TOS |
1323                 OFPUTIL_A_SET_TP_SRC |
1324                 OFPUTIL_A_SET_TP_DST |
1325                 OFPUTIL_A_ENQUEUE);
1326 }
1327
1328 static void
1329 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp12_table_stats *ots)
1330 {
1331     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1332     struct dpif_dp_stats s;
1333     uint64_t n_miss, n_no_pkt_in, n_bytes, n_dropped_frags;
1334     uint64_t n_lookup;
1335
1336     strcpy(ots->name, "classifier");
1337
1338     dpif_get_dp_stats(ofproto->backer->dpif, &s);
1339     rule_get_stats(&ofproto->miss_rule->up, &n_miss, &n_bytes);
1340     rule_get_stats(&ofproto->no_packet_in_rule->up, &n_no_pkt_in, &n_bytes);
1341     rule_get_stats(&ofproto->drop_frags_rule->up, &n_dropped_frags, &n_bytes);
1342
1343     n_lookup = s.n_hit + s.n_missed - n_dropped_frags;
1344     ots->lookup_count = htonll(n_lookup);
1345     ots->matched_count = htonll(n_lookup - n_miss - n_no_pkt_in);
1346 }
1347
1348 static struct ofport *
1349 port_alloc(void)
1350 {
1351     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
1352     return &port->up;
1353 }
1354
1355 static void
1356 port_dealloc(struct ofport *port_)
1357 {
1358     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1359     free(port);
1360 }
1361
1362 static int
1363 port_construct(struct ofport *port_)
1364 {
1365     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1366     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1367     const struct netdev *netdev = port->up.netdev;
1368     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1369     struct dpif_port dpif_port;
1370     int error;
1371
1372     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1373     port->bundle = NULL;
1374     port->cfm = NULL;
1375     port->bfd = NULL;
1376     port->tag = tag_create_random();
1377     port->may_enable = true;
1378     port->stp_port = NULL;
1379     port->stp_state = STP_DISABLED;
1380     port->tnl_port = NULL;
1381     hmap_init(&port->priorities);
1382     port->realdev_ofp_port = 0;
1383     port->vlandev_vid = 0;
1384     port->carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(netdev);
1385
1386     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
1387         /* By bailing out here, we don't submit the port to the sFlow module
1388          * to be considered for counter polling export.  This is correct
1389          * because the patch port represents an interface that sFlow considers
1390          * to be "internal" to the switch as a whole, and therefore not an
1391          * candidate for counter polling. */
1392         port->odp_port = OVSP_NONE;
1393         return 0;
1394     }
1395
1396     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
1397                                     netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf,
1398                                                                sizeof namebuf),
1399                                     &dpif_port);
1400     if (error) {
1401         return error;
1402     }
1403
1404     port->odp_port = dpif_port.port_no;
1405
1406     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
1407         port->tnl_port = tnl_port_add(&port->up, port->odp_port);
1408     } else {
1409         /* Sanity-check that a mapping doesn't already exist.  This
1410          * shouldn't happen for non-tunnel ports. */
1411         if (odp_port_to_ofp_port(ofproto, port->odp_port) != OFPP_NONE) {
1412             VLOG_ERR("port %s already has an OpenFlow port number",
1413                      dpif_port.name);
1414             dpif_port_destroy(&dpif_port);
1415             return EBUSY;
1416         }
1417
1418         hmap_insert(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node,
1419                     hash_int(port->odp_port, 0));
1420     }
1421     dpif_port_destroy(&dpif_port);
1422
1423     if (ofproto->sflow) {
1424         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_, port->odp_port);
1425     }
1426
1427     return 0;
1428 }
1429
1430 static void
1431 port_destruct(struct ofport *port_)
1432 {
1433     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1434     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1435     const char *devname = netdev_get_name(port->up.netdev);
1436     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1437     const char *dp_port_name;
1438
1439     dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(port->up.netdev, namebuf,
1440                                               sizeof namebuf);
1441     if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
1442         /* The underlying device is still there, so delete it.  This
1443          * happens when the ofproto is being destroyed, since the caller
1444          * assumes that removal of attached ports will happen as part of
1445          * destruction. */
1446         if (!port->tnl_port) {
1447             dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, port->odp_port);
1448         }
1449         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1450     }
1451
1452     if (port->odp_port != OVSP_NONE && !port->tnl_port) {
1453         hmap_remove(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node);
1454     }
1455
1456     tnl_port_del(port->tnl_port);
1457     sset_find_and_delete(&ofproto->ports, devname);
1458     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports, devname);
1459     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1460     bundle_remove(port_);
1461     set_cfm(port_, NULL);
1462     set_bfd(port_, NULL);
1463     if (ofproto->sflow) {
1464         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
1465     }
1466
1467     ofport_clear_priorities(port);
1468     hmap_destroy(&port->priorities);
1469 }
1470
1471 static void
1472 port_modified(struct ofport *port_)
1473 {
1474     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1475
1476     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1477         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1478     }
1479
1480     if (port->cfm) {
1481         cfm_set_netdev(port->cfm, port->up.netdev);
1482     }
1483 }
1484
1485 static void
1486 port_reconfigured(struct ofport *port_, enum ofputil_port_config old_config)
1487 {
1488     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1489     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1490     enum ofputil_port_config changed = old_config ^ port->up.pp.config;
1491
1492     if (changed & (OFPUTIL_PC_NO_RECV | OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP |
1493                    OFPUTIL_PC_NO_FWD | OFPUTIL_PC_NO_FLOOD |
1494                    OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN)) {
1495         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1496
1497         if (changed & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD && port->bundle) {
1498             bundle_update(port->bundle);
1499         }
1500     }
1501 }
1502
1503 static int
1504 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1505           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1506 {
1507     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1508     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1509
1510     if (sflow_options) {
1511         if (!ds) {
1512             struct ofport_dpif *ofport;
1513
1514             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create();
1515             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1516                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up, ofport->odp_port);
1517             }
1518             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1519         }
1520         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1521     } else {
1522         if (ds) {
1523             dpif_sflow_destroy(ds);
1524             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1525             ofproto->sflow = NULL;
1526         }
1527     }
1528     return 0;
1529 }
1530
1531 static int
1532 set_ipfix(
1533     struct ofproto *ofproto_,
1534     const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options *bridge_exporter_options,
1535     const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options *flow_exporters_options,
1536     size_t n_flow_exporters_options)
1537 {
1538     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1539     struct dpif_ipfix *di = ofproto->ipfix;
1540
1541     if (bridge_exporter_options || flow_exporters_options) {
1542         if (!di) {
1543             di = ofproto->ipfix = dpif_ipfix_create();
1544         }
1545         dpif_ipfix_set_options(
1546             di, bridge_exporter_options, flow_exporters_options,
1547             n_flow_exporters_options);
1548     } else {
1549         if (di) {
1550             dpif_ipfix_destroy(di);
1551             ofproto->ipfix = NULL;
1552         }
1553     }
1554     return 0;
1555 }
1556
1557 static int
1558 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
1559 {
1560     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1561     int error;
1562
1563     if (!s) {
1564         error = 0;
1565     } else {
1566         if (!ofport->cfm) {
1567             struct ofproto_dpif *ofproto;
1568
1569             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1570             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1571             ofport->cfm = cfm_create(ofport->up.netdev);
1572         }
1573
1574         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
1575             return 0;
1576         }
1577
1578         error = EINVAL;
1579     }
1580     cfm_destroy(ofport->cfm);
1581     ofport->cfm = NULL;
1582     return error;
1583 }
1584
1585 static bool
1586 get_cfm_status(const struct ofport *ofport_,
1587                struct ofproto_cfm_status *status)
1588 {
1589     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1590
1591     if (ofport->cfm) {
1592         status->faults = cfm_get_fault(ofport->cfm);
1593         status->remote_opstate = cfm_get_opup(ofport->cfm);
1594         status->health = cfm_get_health(ofport->cfm);
1595         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, &status->rmps, &status->n_rmps);
1596         return true;
1597     } else {
1598         return false;
1599     }
1600 }
1601
1602 static int
1603 set_bfd(struct ofport *ofport_, const struct smap *cfg)
1604 {
1605     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
1606     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1607     struct bfd *old;
1608
1609     old = ofport->bfd;
1610     ofport->bfd = bfd_configure(old, netdev_get_name(ofport->up.netdev), cfg);
1611     if (ofport->bfd != old) {
1612         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1613     }
1614
1615     return 0;
1616 }
1617
1618 static int
1619 get_bfd_status(struct ofport *ofport_, struct smap *smap)
1620 {
1621     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1622
1623     if (ofport->bfd) {
1624         bfd_get_status(ofport->bfd, smap);
1625         return 0;
1626     } else {
1627         return ENOENT;
1628     }
1629 }
1630 \f
1631 /* Spanning Tree. */
1632
1633 static void
1634 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
1635 {
1636     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
1637     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
1638     struct ofport_dpif *ofport;
1639
1640     ofport = stp_port_get_aux(sp);
1641     if (!ofport) {
1642         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
1643                      ofproto->up.name, port_num);
1644     } else {
1645         struct eth_header *eth = pkt->l2;
1646
1647         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
1648         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
1649             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
1650                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
1651         } else {
1652             send_packet(ofport, pkt);
1653         }
1654     }
1655     ofpbuf_delete(pkt);
1656 }
1657
1658 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
1659 static int
1660 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
1661 {
1662     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1663
1664     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
1665     if (!s != !ofproto->stp) {
1666         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1667     }
1668
1669     if (s) {
1670         if (!ofproto->stp) {
1671             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
1672                                       send_bpdu_cb, ofproto);
1673             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
1674         }
1675
1676         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
1677         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
1678         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
1679         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
1680         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
1681     }  else {
1682         struct ofport *ofport;
1683
1684         HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1685             set_stp_port(ofport, NULL);
1686         }
1687
1688         stp_destroy(ofproto->stp);
1689         ofproto->stp = NULL;
1690     }
1691
1692     return 0;
1693 }
1694
1695 static int
1696 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
1697 {
1698     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1699
1700     if (ofproto->stp) {
1701         s->enabled = true;
1702         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
1703         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
1704         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
1705     } else {
1706         s->enabled = false;
1707     }
1708
1709     return 0;
1710 }
1711
1712 static void
1713 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
1714 {
1715     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1716     enum stp_state state;
1717
1718     /* Figure out new state. */
1719     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
1720                              : STP_DISABLED;
1721
1722     /* Update state. */
1723     if (ofport->stp_state != state) {
1724         enum ofputil_port_state of_state;
1725         bool fwd_change;
1726
1727         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
1728                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
1729                     stp_state_name(ofport->stp_state),
1730                     stp_state_name(state));
1731         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
1732                 != stp_learn_in_state(state)) {
1733             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
1734             mac_learning_flush(ofproto->ml,
1735                                &ofproto->backer->revalidate_set);
1736         }
1737         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
1738                         != stp_forward_in_state(state);
1739
1740         ofproto->backer->need_revalidate = REV_STP;
1741         ofport->stp_state = state;
1742         ofport->stp_state_entered = time_msec();
1743
1744         if (fwd_change && ofport->bundle) {
1745             bundle_update(ofport->bundle);
1746         }
1747
1748         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
1749         of_state = ofport->up.pp.state & ~OFPUTIL_PS_STP_MASK;
1750         of_state |= (state == STP_LISTENING ? OFPUTIL_PS_STP_LISTEN
1751                      : state == STP_LEARNING ? OFPUTIL_PS_STP_LEARN
1752                      : state == STP_FORWARDING ? OFPUTIL_PS_STP_FORWARD
1753                      : state == STP_BLOCKING ?  OFPUTIL_PS_STP_BLOCK
1754                      : 0);
1755         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
1756     }
1757 }
1758
1759 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
1760  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
1761  * there are no duplicates. */
1762 static int
1763 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
1764              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
1765 {
1766     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1767     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1768     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1769
1770     if (!s || !s->enable) {
1771         if (sp) {
1772             ofport->stp_port = NULL;
1773             stp_port_disable(sp);
1774             update_stp_port_state(ofport);
1775         }
1776         return 0;
1777     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
1778             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
1779         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
1780          * already in use by another port. */
1781         stp_port_disable(sp);
1782     }
1783
1784     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
1785     stp_port_enable(sp);
1786
1787     stp_port_set_aux(sp, ofport);
1788     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
1789     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
1790
1791     update_stp_port_state(ofport);
1792
1793     return 0;
1794 }
1795
1796 static int
1797 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
1798                     struct ofproto_port_stp_status *s)
1799 {
1800     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1801     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1802     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1803
1804     if (!ofproto->stp || !sp) {
1805         s->enabled = false;
1806         return 0;
1807     }
1808
1809     s->enabled = true;
1810     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
1811     s->state = stp_port_get_state(sp);
1812     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
1813     s->role = stp_port_get_role(sp);
1814     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
1815
1816     return 0;
1817 }
1818
1819 static void
1820 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
1821 {
1822     if (ofproto->stp) {
1823         long long int now = time_msec();
1824         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
1825         struct stp_port *sp;
1826
1827         if (elapsed > 0) {
1828             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
1829             ofproto->stp_last_tick = now;
1830         }
1831         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
1832             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
1833
1834             if (ofport) {
1835                 update_stp_port_state(ofport);
1836             }
1837         }
1838
1839         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
1840             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1841         }
1842     }
1843 }
1844
1845 static void
1846 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
1847 {
1848     if (ofproto->stp) {
1849         poll_timer_wait(1000);
1850     }
1851 }
1852
1853 /* Returns true if STP should process 'flow'. */
1854 static bool
1855 stp_should_process_flow(const struct flow *flow)
1856 {
1857     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
1858 }
1859
1860 static void
1861 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
1862                    const struct ofpbuf *packet)
1863 {
1864     struct ofpbuf payload = *packet;
1865     struct eth_header *eth = payload.data;
1866     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1867
1868     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
1869      * STP enabled. */
1870     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
1871         return;
1872     }
1873
1874     /* Trim off padding on payload. */
1875     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
1876         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
1877     }
1878
1879     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
1880         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
1881     }
1882 }
1883 \f
1884 struct priority_to_dscp *
1885 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
1886 {
1887     struct priority_to_dscp *pdscp;
1888     uint32_t hash;
1889
1890     hash = hash_int(priority, 0);
1891     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
1892         if (pdscp->priority == priority) {
1893             return pdscp;
1894         }
1895     }
1896     return NULL;
1897 }
1898
1899 static void
1900 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
1901 {
1902     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
1903
1904     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
1905         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
1906         free(pdscp);
1907     }
1908 }
1909
1910 static int
1911 set_queues(struct ofport *ofport_,
1912            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
1913            size_t n_qdscp)
1914 {
1915     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1916     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1917     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
1918     size_t i;
1919
1920     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
1921         struct priority_to_dscp *pdscp;
1922         uint32_t priority;
1923         uint8_t dscp;
1924
1925         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
1926         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, qdscp_list[i].queue,
1927                                    &priority)) {
1928             continue;
1929         }
1930
1931         pdscp = get_priority(ofport, priority);
1932         if (pdscp) {
1933             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
1934         } else {
1935             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
1936             pdscp->priority = priority;
1937             pdscp->dscp = dscp;
1938             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1939         }
1940
1941         if (pdscp->dscp != dscp) {
1942             pdscp->dscp = dscp;
1943             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1944         }
1945
1946         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
1947     }
1948
1949     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
1950         ofport_clear_priorities(ofport);
1951         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1952     }
1953
1954     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
1955     hmap_destroy(&new);
1956
1957     return 0;
1958 }
1959 \f
1960 /* Bundles. */
1961
1962 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
1963  * ofproto to revalidate every flow.
1964  *
1965  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
1966  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
1967  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
1968  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
1969  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
1970  * with the host from which it migrated. */
1971 static void
1972 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
1973 {
1974     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
1975     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
1976     struct mac_entry *mac, *next_mac;
1977
1978     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1979     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
1980         if (mac->port.p == bundle) {
1981             if (all_ofprotos) {
1982                 struct ofproto_dpif *o;
1983
1984                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1985                     if (o != ofproto) {
1986                         struct mac_entry *e;
1987
1988                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
1989                                                 NULL);
1990                         if (e) {
1991                             mac_learning_expire(o->ml, e);
1992                         }
1993                     }
1994                 }
1995             }
1996
1997             mac_learning_expire(ml, mac);
1998         }
1999     }
2000 }
2001
2002 static struct ofbundle *
2003 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2004 {
2005     struct ofbundle *bundle;
2006
2007     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
2008                              &ofproto->bundles) {
2009         if (bundle->aux == aux) {
2010             return bundle;
2011         }
2012     }
2013     return NULL;
2014 }
2015
2016 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
2017  * ones that are found to 'bundles'. */
2018 static void
2019 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
2020                        void **auxes, size_t n_auxes,
2021                        struct hmapx *bundles)
2022 {
2023     size_t i;
2024
2025     hmapx_init(bundles);
2026     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
2027         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
2028         if (bundle) {
2029             hmapx_add(bundles, bundle);
2030         }
2031     }
2032 }
2033
2034 static void
2035 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
2036 {
2037     struct ofport_dpif *port;
2038
2039     bundle->floodable = true;
2040     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2041         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2042             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2043             bundle->floodable = false;
2044             break;
2045         }
2046     }
2047 }
2048
2049 static void
2050 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
2051 {
2052     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2053
2054     bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2055
2056     list_remove(&port->bundle_node);
2057     port->bundle = NULL;
2058
2059     if (bundle->lacp) {
2060         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
2061     }
2062     if (bundle->bond) {
2063         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
2064     }
2065
2066     bundle_update(bundle);
2067 }
2068
2069 static bool
2070 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint16_t ofp_port,
2071                 struct lacp_slave_settings *lacp)
2072 {
2073     struct ofport_dpif *port;
2074
2075     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
2076     if (!port) {
2077         return false;
2078     }
2079
2080     if (port->bundle != bundle) {
2081         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2082         if (port->bundle) {
2083             bundle_del_port(port);
2084         }
2085
2086         port->bundle = bundle;
2087         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
2088         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2089             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2090             bundle->floodable = false;
2091         }
2092     }
2093     if (lacp) {
2094         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2095         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
2096     }
2097
2098     return true;
2099 }
2100
2101 static void
2102 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
2103 {
2104     struct ofproto_dpif *ofproto;
2105     struct ofport_dpif *port, *next_port;
2106     int i;
2107
2108     if (!bundle) {
2109         return;
2110     }
2111
2112     ofproto = bundle->ofproto;
2113     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2114         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2115         if (m) {
2116             if (m->out == bundle) {
2117                 mirror_destroy(m);
2118             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
2119                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
2120                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2121             }
2122         }
2123     }
2124
2125     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2126         bundle_del_port(port);
2127     }
2128
2129     bundle_flush_macs(bundle, true);
2130     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
2131     free(bundle->name);
2132     free(bundle->trunks);
2133     lacp_destroy(bundle->lacp);
2134     bond_destroy(bundle->bond);
2135     free(bundle);
2136 }
2137
2138 static int
2139 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2140            const struct ofproto_bundle_settings *s)
2141 {
2142     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2143     bool need_flush = false;
2144     struct ofport_dpif *port;
2145     struct ofbundle *bundle;
2146     unsigned long *trunks;
2147     int vlan;
2148     size_t i;
2149     bool ok;
2150
2151     if (!s) {
2152         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
2153         return 0;
2154     }
2155
2156     ovs_assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
2157     ovs_assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
2158
2159     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2160     if (!bundle) {
2161         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
2162
2163         bundle->ofproto = ofproto;
2164         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
2165                     hash_pointer(aux, 0));
2166         bundle->aux = aux;
2167         bundle->name = NULL;
2168
2169         list_init(&bundle->ports);
2170         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
2171         bundle->vlan = -1;
2172         bundle->trunks = NULL;
2173         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2174         bundle->lacp = NULL;
2175         bundle->bond = NULL;
2176
2177         bundle->floodable = true;
2178
2179         bundle->src_mirrors = 0;
2180         bundle->dst_mirrors = 0;
2181         bundle->mirror_out = 0;
2182     }
2183
2184     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
2185         free(bundle->name);
2186         bundle->name = xstrdup(s->name);
2187     }
2188
2189     /* LACP. */
2190     if (s->lacp) {
2191         if (!bundle->lacp) {
2192             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2193             bundle->lacp = lacp_create();
2194         }
2195         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
2196     } else {
2197         lacp_destroy(bundle->lacp);
2198         bundle->lacp = NULL;
2199     }
2200
2201     /* Update set of ports. */
2202     ok = true;
2203     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2204         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
2205                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL)) {
2206             ok = false;
2207         }
2208     }
2209     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
2210         struct ofport_dpif *next_port;
2211
2212         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2213             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2214                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
2215                     goto found;
2216                 }
2217             }
2218
2219             bundle_del_port(port);
2220         found: ;
2221         }
2222     }
2223     ovs_assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
2224
2225     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2226         bundle_destroy(bundle);
2227         return EINVAL;
2228     }
2229
2230     /* Set VLAN tagging mode */
2231     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
2232         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
2233         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
2234         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2235         need_flush = true;
2236     }
2237
2238     /* Set VLAN tag. */
2239     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
2240             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
2241             : 0);
2242     if (vlan != bundle->vlan) {
2243         bundle->vlan = vlan;
2244         need_flush = true;
2245     }
2246
2247     /* Get trunked VLANs. */
2248     switch (s->vlan_mode) {
2249     case PORT_VLAN_ACCESS:
2250         trunks = NULL;
2251         break;
2252
2253     case PORT_VLAN_TRUNK:
2254         trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2255         break;
2256
2257     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
2258     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
2259         if (vlan != 0 && (!s->trunks
2260                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
2261                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
2262             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
2263             if (s->trunks) {
2264                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
2265             } else {
2266                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
2267             }
2268             bitmap_set1(trunks, vlan);
2269             bitmap_set0(trunks, 0);
2270         } else {
2271             trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2272         }
2273         break;
2274
2275     default:
2276         NOT_REACHED();
2277     }
2278     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
2279         free(bundle->trunks);
2280         if (trunks == s->trunks) {
2281             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
2282         } else {
2283             bundle->trunks = trunks;
2284             trunks = NULL;
2285         }
2286         need_flush = true;
2287     }
2288     if (trunks != s->trunks) {
2289         free(trunks);
2290     }
2291
2292     /* Bonding. */
2293     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
2294         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
2295         if (bundle->bond) {
2296             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
2297                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2298             }
2299         } else {
2300             bundle->bond = bond_create(s->bond);
2301             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2302         }
2303
2304         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2305             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->up.netdev);
2306         }
2307     } else {
2308         bond_destroy(bundle->bond);
2309         bundle->bond = NULL;
2310     }
2311
2312     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
2313      * everything on this port and force flow revalidation. */
2314     if (need_flush) {
2315         bundle_flush_macs(bundle, false);
2316     }
2317
2318     return 0;
2319 }
2320
2321 static void
2322 bundle_remove(struct ofport *port_)
2323 {
2324     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
2325     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2326
2327     if (bundle) {
2328         bundle_del_port(port);
2329         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2330             bundle_destroy(bundle);
2331         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
2332             bond_destroy(bundle->bond);
2333             bundle->bond = NULL;
2334         }
2335     }
2336 }
2337
2338 static void
2339 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
2340 {
2341     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
2342     struct ofport_dpif *port = port_;
2343     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
2344     int error;
2345
2346     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
2347     if (!error) {
2348         struct ofpbuf packet;
2349         void *packet_pdu;
2350
2351         ofpbuf_init(&packet, 0);
2352         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
2353                                  pdu_size);
2354         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
2355
2356         send_packet(port, &packet);
2357         ofpbuf_uninit(&packet);
2358     } else {
2359         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
2360                     "%s (%s)", port->bundle->name,
2361                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
2362     }
2363 }
2364
2365 static void
2366 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
2367 {
2368     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2369     int error, n_packets, n_errors;
2370     struct mac_entry *e;
2371
2372     error = n_packets = n_errors = 0;
2373     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
2374         if (e->port.p != bundle) {
2375             struct ofpbuf *learning_packet;
2376             struct ofport_dpif *port;
2377             void *port_void;
2378             int ret;
2379
2380             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
2381              * struct ofport_dpif more effective. */
2382             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
2383                                                            e->mac, e->vlan,
2384                                                            &port_void);
2385             port = port_void;
2386             ret = send_packet(port, learning_packet);
2387             ofpbuf_delete(learning_packet);
2388             if (ret) {
2389                 error = ret;
2390                 n_errors++;
2391             }
2392             n_packets++;
2393         }
2394     }
2395
2396     if (n_errors) {
2397         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2398         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2399                      "packets, last error was: %s",
2400                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2401     } else {
2402         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2403                  bundle->name, n_packets);
2404     }
2405 }
2406
2407 static void
2408 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
2409 {
2410     if (bundle->lacp) {
2411         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
2412     }
2413     if (bundle->bond) {
2414         struct ofport_dpif *port;
2415
2416         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2417             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
2418         }
2419
2420         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->backer->revalidate_set,
2421                  lacp_status(bundle->lacp));
2422         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
2423             bundle_send_learning_packets(bundle);
2424         }
2425     }
2426 }
2427
2428 static void
2429 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
2430 {
2431     if (bundle->lacp) {
2432         lacp_wait(bundle->lacp);
2433     }
2434     if (bundle->bond) {
2435         bond_wait(bundle->bond);
2436     }
2437 }
2438 \f
2439 /* Mirrors. */
2440
2441 static int
2442 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
2443 {
2444     int idx;
2445
2446     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
2447         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
2448             return idx;
2449         }
2450     }
2451     return -1;
2452 }
2453
2454 static struct ofmirror *
2455 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2456 {
2457     int i;
2458
2459     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2460         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
2461         if (mirror && mirror->aux == aux) {
2462             return mirror;
2463         }
2464     }
2465
2466     return NULL;
2467 }
2468
2469 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
2470 static void
2471 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
2472 {
2473     int i;
2474
2475     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2476         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2477
2478         if (m) {
2479             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
2480         }
2481     }
2482
2483     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2484         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
2485         int j;
2486
2487         if (!m1) {
2488             continue;
2489         }
2490
2491         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
2492             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
2493
2494             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
2495                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
2496                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
2497             }
2498         }
2499     }
2500 }
2501
2502 static int
2503 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2504            const struct ofproto_mirror_settings *s)
2505 {
2506     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2507     mirror_mask_t mirror_bit;
2508     struct ofbundle *bundle;
2509     struct ofmirror *mirror;
2510     struct ofbundle *out;
2511     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2512     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2513     int out_vlan;
2514
2515     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2516     if (!s) {
2517         mirror_destroy(mirror);
2518         return 0;
2519     }
2520     if (!mirror) {
2521         int idx;
2522
2523         idx = mirror_scan(ofproto);
2524         if (idx < 0) {
2525             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
2526                       "cannot create %s",
2527                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
2528             return EFBIG;
2529         }
2530
2531         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
2532         mirror->ofproto = ofproto;
2533         mirror->idx = idx;
2534         mirror->aux = aux;
2535         mirror->out_vlan = -1;
2536         mirror->name = NULL;
2537     }
2538
2539     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2540         free(mirror->name);
2541         mirror->name = xstrdup(s->name);
2542     }
2543
2544     /* Get the new configuration. */
2545     if (s->out_bundle) {
2546         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2547         if (!out) {
2548             mirror_destroy(mirror);
2549             return EINVAL;
2550         }
2551         out_vlan = -1;
2552     } else {
2553         out = NULL;
2554         out_vlan = s->out_vlan;
2555     }
2556     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2557     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2558
2559     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2560     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2561         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
2562         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
2563         && mirror->out == out
2564         && mirror->out_vlan == out_vlan)
2565     {
2566         hmapx_destroy(&srcs);
2567         hmapx_destroy(&dsts);
2568         return 0;
2569     }
2570
2571     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
2572     hmapx_destroy(&srcs);
2573
2574     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
2575     hmapx_destroy(&dsts);
2576
2577     free(mirror->vlans);
2578     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
2579
2580     mirror->out = out;
2581     mirror->out_vlan = out_vlan;
2582
2583     /* Update bundles. */
2584     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2585     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
2586         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
2587             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
2588         } else {
2589             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2590         }
2591
2592         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
2593             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
2594         } else {
2595             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2596         }
2597
2598         if (mirror->out == bundle) {
2599             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
2600         } else {
2601             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2602         }
2603     }
2604
2605     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2606     ofproto->has_mirrors = true;
2607     mac_learning_flush(ofproto->ml,
2608                        &ofproto->backer->revalidate_set);
2609     mirror_update_dups(ofproto);
2610
2611     return 0;
2612 }
2613
2614 static void
2615 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
2616 {
2617     struct ofproto_dpif *ofproto;
2618     mirror_mask_t mirror_bit;
2619     struct ofbundle *bundle;
2620     int i;
2621
2622     if (!mirror) {
2623         return;
2624     }
2625
2626     ofproto = mirror->ofproto;
2627     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2628     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2629
2630     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2631     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2632         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2633         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2634         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2635     }
2636
2637     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
2638     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
2639     free(mirror->vlans);
2640
2641     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
2642     free(mirror->name);
2643     free(mirror);
2644
2645     mirror_update_dups(ofproto);
2646
2647     ofproto->has_mirrors = false;
2648     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2649         if (ofproto->mirrors[i]) {
2650             ofproto->has_mirrors = true;
2651             break;
2652         }
2653     }
2654 }
2655
2656 static int
2657 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2658                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
2659 {
2660     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2661     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2662
2663     if (!mirror) {
2664         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
2665         return 0;
2666     }
2667
2668     push_all_stats();
2669
2670     *packets = mirror->packet_count;
2671     *bytes = mirror->byte_count;
2672
2673     return 0;
2674 }
2675
2676 static int
2677 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
2678 {
2679     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2680     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
2681         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2682     }
2683     return 0;
2684 }
2685
2686 static bool
2687 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
2688 {
2689     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2690     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2691     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
2692 }
2693
2694 static void
2695 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
2696 {
2697     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2698     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2699 }
2700
2701 static void
2702 set_mac_table_config(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time,
2703                      size_t max_entries)
2704 {
2705     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2706     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
2707     mac_learning_set_max_entries(ofproto->ml, max_entries);
2708 }
2709 \f
2710 /* Ports. */
2711
2712 struct ofport_dpif *
2713 get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
2714 {
2715     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
2716     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
2717 }
2718
2719 struct ofport_dpif *
2720 get_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
2721 {
2722     struct ofport_dpif *port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
2723     return port && &ofproto->up == port->up.ofproto ? port : NULL;
2724 }
2725
2726 static void
2727 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_dpif *ofproto,
2728                             struct ofproto_port *ofproto_port,
2729                             struct dpif_port *dpif_port)
2730 {
2731     ofproto_port->name = dpif_port->name;
2732     ofproto_port->type = dpif_port->type;
2733     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, dpif_port->port_no);
2734 }
2735
2736 struct ofport_dpif *
2737 ofport_get_peer(const struct ofport_dpif *ofport_dpif)
2738 {
2739     const struct ofproto_dpif *ofproto;
2740     const char *peer;
2741
2742     peer = netdev_vport_patch_peer(ofport_dpif->up.netdev);
2743     if (!peer) {
2744         return NULL;
2745     }
2746
2747     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2748         struct ofport *ofport;
2749
2750         ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, peer);
2751         if (ofport && ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class) {
2752             return ofport_dpif_cast(ofport);
2753         }
2754     }
2755     return NULL;
2756 }
2757
2758 static void
2759 port_run_fast(struct ofport_dpif *ofport)
2760 {
2761     if (ofport->cfm && cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
2762         struct ofpbuf packet;
2763
2764         ofpbuf_init(&packet, 0);
2765         cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
2766         send_packet(ofport, &packet);
2767         ofpbuf_uninit(&packet);
2768     }
2769
2770     if (ofport->bfd && bfd_should_send_packet(ofport->bfd)) {
2771         struct ofpbuf packet;
2772
2773         ofpbuf_init(&packet, 0);
2774         bfd_put_packet(ofport->bfd, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
2775         send_packet(ofport, &packet);
2776         ofpbuf_uninit(&packet);
2777     }
2778 }
2779
2780 static void
2781 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
2782 {
2783     long long int carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(ofport->up.netdev);
2784     bool carrier_changed = carrier_seq != ofport->carrier_seq;
2785     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
2786
2787     ofport->carrier_seq = carrier_seq;
2788
2789     port_run_fast(ofport);
2790
2791     if (ofport->tnl_port
2792         && tnl_port_reconfigure(&ofport->up, ofport->odp_port,
2793                                 &ofport->tnl_port)) {
2794         ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto)->backer->need_revalidate = true;
2795     }
2796
2797     if (ofport->cfm) {
2798         int cfm_opup = cfm_get_opup(ofport->cfm);
2799
2800         cfm_run(ofport->cfm);
2801         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm);
2802
2803         if (cfm_opup >= 0) {
2804             enable = enable && cfm_opup;
2805         }
2806     }
2807
2808     if (ofport->bfd) {
2809         bfd_run(ofport->bfd);
2810         enable = enable && bfd_forwarding(ofport->bfd);
2811     }
2812
2813     if (ofport->bundle) {
2814         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
2815         if (carrier_changed) {
2816             lacp_slave_carrier_changed(ofport->bundle->lacp, ofport);
2817         }
2818     }
2819
2820     if (ofport->may_enable != enable) {
2821         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2822
2823         if (ofproto->has_bundle_action) {
2824             ofproto->backer->need_revalidate = REV_PORT_TOGGLED;
2825         }
2826     }
2827
2828     ofport->may_enable = enable;
2829 }
2830
2831 static void
2832 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
2833 {
2834     if (ofport->cfm) {
2835         cfm_wait(ofport->cfm);
2836     }
2837
2838     if (ofport->bfd) {
2839         bfd_wait(ofport->bfd);
2840     }
2841 }
2842
2843 static int
2844 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
2845                    struct ofproto_port *ofproto_port)
2846 {
2847     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2848     struct dpif_port dpif_port;
2849     int error;
2850
2851     if (sset_contains(&ofproto->ghost_ports, devname)) {
2852         const char *type = netdev_get_type_from_name(devname);
2853
2854         /* We may be called before ofproto->up.port_by_name is populated with
2855          * the appropriate ofport.  For this reason, we must get the name and
2856          * type from the netdev layer directly. */
2857         if (type) {
2858             const struct ofport *ofport;
2859
2860             ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, devname);
2861             ofproto_port->ofp_port = ofport ? ofport->ofp_port : OFPP_NONE;
2862             ofproto_port->name = xstrdup(devname);
2863             ofproto_port->type = xstrdup(type);
2864             return 0;
2865         }
2866         return ENODEV;
2867     }
2868
2869     if (!sset_contains(&ofproto->ports, devname)) {
2870         return ENODEV;
2871     }
2872     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
2873                                     devname, &dpif_port);
2874     if (!error) {
2875         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto, ofproto_port, &dpif_port);
2876     }
2877     return error;
2878 }
2879
2880 static int
2881 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev)
2882 {
2883     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2884     const char *devname = netdev_get_name(netdev);
2885     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
2886     const char *dp_port_name;
2887
2888     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
2889         sset_add(&ofproto->ghost_ports, netdev_get_name(netdev));
2890         return 0;
2891     }
2892
2893     dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
2894     if (!dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
2895         uint32_t port_no = UINT32_MAX;
2896         int error;
2897
2898         error = dpif_port_add(ofproto->backer->dpif, netdev, &port_no);
2899         if (error) {
2900             return error;
2901         }
2902         if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
2903             simap_put(&ofproto->backer->tnl_backers, dp_port_name, port_no);
2904         }
2905     }
2906
2907     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
2908         sset_add(&ofproto->ghost_ports, devname);
2909     } else {
2910         sset_add(&ofproto->ports, devname);
2911     }
2912     return 0;
2913 }
2914
2915 static int
2916 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
2917 {
2918     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2919     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
2920     int error = 0;
2921
2922     if (!ofport) {
2923         return 0;
2924     }
2925
2926     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports,
2927                          netdev_get_name(ofport->up.netdev));
2928     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2929     if (!ofport->tnl_port) {
2930         error = dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, ofport->odp_port);
2931         if (!error) {
2932             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
2933              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
2934              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
2935              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
2936             bundle_remove(&ofport->up);
2937         }
2938     }
2939     return error;
2940 }
2941
2942 static int
2943 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
2944 {
2945     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2946     int error;
2947
2948     push_all_stats();
2949
2950     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
2951
2952     if (!error && ofport_->ofp_port == OFPP_LOCAL) {
2953         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2954
2955         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
2956          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
2957          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
2958          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
2959
2960         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
2961             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
2962         }
2963
2964         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
2965             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
2966         }
2967
2968         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
2969          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
2970          * Account for them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
2971
2972         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
2973             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
2974         }
2975
2976         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
2977             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
2978         }
2979     }
2980
2981     return error;
2982 }
2983
2984 struct port_dump_state {
2985     uint32_t bucket;
2986     uint32_t offset;
2987     bool ghost;
2988
2989     struct ofproto_port port;
2990     bool has_port;
2991 };
2992
2993 static int
2994 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void **statep)
2995 {
2996     *statep = xzalloc(sizeof(struct port_dump_state));
2997     return 0;
2998 }
2999
3000 static int
3001 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_, void *state_,
3002                struct ofproto_port *port)
3003 {
3004     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3005     struct port_dump_state *state = state_;
3006     const struct sset *sset;
3007     struct sset_node *node;
3008
3009     if (state->has_port) {
3010         ofproto_port_destroy(&state->port);
3011         state->has_port = false;
3012     }
3013     sset = state->ghost ? &ofproto->ghost_ports : &ofproto->ports;
3014     while ((node = sset_at_position(sset, &state->bucket, &state->offset))) {
3015         int error;
3016
3017         error = port_query_by_name(ofproto_, node->name, &state->port);
3018         if (!error) {
3019             *port = state->port;
3020             state->has_port = true;
3021             return 0;
3022         } else if (error != ENODEV) {
3023             return error;
3024         }
3025     }
3026
3027     if (!state->ghost) {
3028         state->ghost = true;
3029         state->bucket = 0;
3030         state->offset = 0;
3031         return port_dump_next(ofproto_, state_, port);
3032     }
3033
3034     return EOF;
3035 }
3036
3037 static int
3038 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
3039 {
3040     struct port_dump_state *state = state_;
3041
3042     if (state->has_port) {
3043         ofproto_port_destroy(&state->port);
3044     }
3045     free(state);
3046     return 0;
3047 }
3048
3049 static int
3050 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
3051 {
3052     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3053
3054     if (ofproto->port_poll_errno) {
3055         int error = ofproto->port_poll_errno;
3056         ofproto->port_poll_errno = 0;
3057         return error;
3058     }
3059
3060     if (sset_is_empty(&ofproto->port_poll_set)) {
3061         return EAGAIN;
3062     }
3063
3064     *devnamep = sset_pop(&ofproto->port_poll_set);
3065     return 0;
3066 }
3067
3068 static void
3069 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
3070 {
3071     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3072     dpif_port_poll_wait(ofproto->backer->dpif);
3073 }
3074
3075 static int
3076 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
3077 {
3078     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3079     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3080             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
3081             : -1);
3082 }
3083 \f
3084 /* Upcall handling. */
3085
3086 /* Flow miss batching.
3087  *
3088  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
3089  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
3090  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
3091  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
3092  *
3093  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
3094  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
3095 struct flow_miss {
3096     struct hmap_node hmap_node;
3097     struct ofproto_dpif *ofproto;
3098     struct flow flow;
3099     enum odp_key_fitness key_fitness;
3100     const struct nlattr *key;
3101     size_t key_len;
3102     struct list packets;
3103     enum dpif_upcall_type upcall_type;
3104 };
3105
3106 struct flow_miss_op {
3107     struct dpif_op dpif_op;
3108
3109     uint64_t slow_stub[128 / 8]; /* Buffer for compose_slow_path() */
3110     struct xlate_out xout;
3111     bool xout_garbage;           /* 'xout' needs to be uninitialized? */
3112 };
3113
3114 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
3115  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
3116  * configurations. */
3117 static void
3118 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
3119                     const struct flow *flow)
3120 {
3121     struct ofputil_packet_in pin;
3122
3123     pin.packet = packet->data;
3124     pin.packet_len = packet->size;
3125     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
3126     pin.controller_id = 0;
3127
3128     pin.table_id = 0;
3129     pin.cookie = 0;
3130
3131     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
3132
3133     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
3134
3135     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin);
3136 }
3137
3138 enum slow_path_reason
3139 process_special(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3140                 const struct ofport_dpif *ofport, const struct ofpbuf *packet)
3141 {
3142     if (!ofport) {
3143         return 0;
3144     } else if (ofport->cfm && cfm_should_process_flow(ofport->cfm, flow)) {
3145         if (packet) {
3146             cfm_process_heartbeat(ofport->cfm, packet);
3147         }
3148         return SLOW_CFM;
3149     } else if (ofport->bfd && bfd_should_process_flow(flow)) {
3150         if (packet) {
3151             bfd_process_packet(ofport->bfd, flow, packet);
3152         }
3153         return SLOW_BFD;
3154     } else if (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3155                && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_LACP)) {
3156         if (packet) {
3157             lacp_process_packet(ofport->bundle->lacp, ofport, packet);
3158         }
3159         return SLOW_LACP;
3160     } else if (ofproto->stp && stp_should_process_flow(flow)) {
3161         if (packet) {
3162             stp_process_packet(ofport, packet);
3163         }
3164         return SLOW_STP;
3165     } else {
3166         return 0;
3167     }
3168 }
3169
3170 static struct flow_miss *
3171 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct ofproto_dpif *ofproto,
3172                const struct flow *flow, uint32_t hash)
3173 {
3174     struct flow_miss *miss;
3175
3176     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
3177         if (miss->ofproto == ofproto && flow_equal(&miss->flow, flow)) {
3178             return miss;
3179         }
3180     }
3181
3182     return NULL;
3183 }
3184
3185 /* Partially Initializes 'op' as an "execute" operation for 'miss' and
3186  * 'packet'.  The caller must initialize op->actions and op->actions_len.  If
3187  * 'miss' is associated with a subfacet the caller must also initialize the
3188  * returned op->subfacet, and if anything needs to be freed after processing
3189  * the op, the caller must initialize op->garbage also. */
3190 static void
3191 init_flow_miss_execute_op(struct flow_miss *miss, struct ofpbuf *packet,
3192                           struct flow_miss_op *op)
3193 {
3194     if (miss->flow.in_port
3195         != vsp_realdev_to_vlandev(miss->ofproto, miss->flow.in_port,
3196                                   miss->flow.vlan_tci)) {
3197         /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
3198          * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
3199          * the flow, but the actions were composed assuming that
3200          * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
3201          * VLAN header from the packet before trying to execute the
3202          * actions. */
3203         eth_pop_vlan(packet);
3204     }
3205
3206     op->xout_garbage = false;
3207     op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
3208     op->dpif_op.u.execute.key = miss->key;
3209     op->dpif_op.u.execute.key_len = miss->key_len;
3210     op->dpif_op.u.execute.packet = packet;
3211 }
3212
3213 /* Helper for handle_flow_miss_without_facet() and
3214  * handle_flow_miss_with_facet(). */
3215 static void
3216 handle_flow_miss_common(struct rule_dpif *rule,
3217                         struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
3218 {
3219     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3220
3221     if (rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
3222         /*
3223          * Extra-special case for fail-open mode.
3224          *
3225          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
3226          * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
3227          * the packet up to the controller in the hope that it will try to
3228          * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
3229          *
3230          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
3231          */
3232         send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
3233     }
3234 }
3235
3236 /* Figures out whether a flow that missed in 'ofproto', whose details are in
3237  * 'miss' masked by 'wc', is likely to be worth tracking in detail in userspace
3238  * and (usually) installing a datapath flow.  The answer is usually "yes" (a
3239  * return value of true).  However, for short flows the cost of bookkeeping is
3240  * much higher than the benefits, so when the datapath holds a large number of
3241  * flows we impose some heuristics to decide which flows are likely to be worth
3242  * tracking. */
3243 static bool
3244 flow_miss_should_make_facet(struct flow_miss *miss, struct flow_wildcards *wc)
3245 {
3246     struct dpif_backer *backer = miss->ofproto->backer;
3247     uint32_t hash;
3248
3249     if (!backer->governor) {
3250         size_t n_subfacets;
3251
3252         n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
3253         if (n_subfacets * 2 <= flow_eviction_threshold) {
3254             return true;
3255         }
3256
3257         backer->governor = governor_create();
3258     }
3259
3260     hash = flow_hash_in_wildcards(&miss->flow, wc, 0);
3261     return governor_should_install_flow(backer->governor, hash,
3262                                         list_size(&miss->packets));
3263 }
3264
3265 /* Handles 'miss' without creating a facet or subfacet or creating any datapath
3266  * flow.  'miss->flow' must have matched 'rule' and been xlated into 'xout'.
3267  * May add an "execute" operation to 'ops' and increment '*n_ops'. */
3268 static void
3269 handle_flow_miss_without_facet(struct rule_dpif *rule, struct xlate_out *xout,
3270                                struct flow_miss *miss,
3271                                struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3272 {
3273     struct ofpbuf *packet;
3274
3275     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3276
3277         COVERAGE_INC(facet_suppress);
3278
3279         handle_flow_miss_common(rule, packet, &miss->flow);
3280
3281         if (xout->slow) {
3282             struct xlate_in xin;
3283
3284             xlate_in_init(&xin, miss->ofproto, &miss->flow, rule, 0, packet);
3285             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3286         }
3287
3288         if (xout->odp_actions.size) {
3289             struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3290             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3291
3292             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3293             xlate_out_copy(&op->xout, xout);
3294             execute->actions = op->xout.odp_actions.data;
3295             execute->actions_len = op->xout.odp_actions.size;
3296             op->xout_garbage = true;
3297
3298             (*n_ops)++;
3299         }
3300     }
3301 }
3302
3303 /* Handles 'miss', which matches 'facet'.  May add any required datapath
3304  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op.
3305  *
3306  * All of the packets in 'miss' are considered to have arrived at time 'now'.
3307  * This is really important only for new facets: if we just called time_msec()
3308  * here, then the new subfacet or its packets could look (occasionally) as
3309  * though it was used some time after the facet was used.  That can make a
3310  * one-packet flow look like it has a nonzero duration, which looks odd in
3311  * e.g. NetFlow statistics.
3312  *
3313  * If non-null, 'stats' will be folded into 'facet'. */
3314 static void
3315 handle_flow_miss_with_facet(struct flow_miss *miss, struct facet *facet,
3316                             long long int now, struct dpif_flow_stats *stats,
3317                             struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3318 {
3319     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3320     enum subfacet_path want_path;
3321     struct subfacet *subfacet;
3322     struct ofpbuf *packet;
3323
3324     subfacet = subfacet_create(facet, miss, now);
3325     want_path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
3326     if (stats) {
3327         subfacet_update_stats(subfacet, stats);
3328     }
3329
3330     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3331         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3332
3333         handle_flow_miss_common(facet->rule, packet, &miss->flow);
3334
3335         if (want_path != SF_FAST_PATH) {
3336             struct xlate_in xin;
3337
3338             xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, facet->rule, 0, packet);
3339             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3340         }
3341
3342         if (facet->xout.odp_actions.size) {
3343             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3344
3345             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3346             execute->actions = facet->xout.odp_actions.data,
3347             execute->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3348             (*n_ops)++;
3349         }
3350     }
3351
3352     if (miss->upcall_type == DPIF_UC_MISS || subfacet->path != want_path) {
3353         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
3354         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
3355
3356         subfacet->path = want_path;
3357
3358         op->xout_garbage = false;
3359         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
3360         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3361         put->key = miss->key;
3362         put->key_len = miss->key_len;
3363         if (want_path == SF_FAST_PATH) {
3364             put->actions = facet->xout.odp_actions.data;
3365             put->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3366         } else {
3367             compose_slow_path(ofproto, &miss->flow, facet->xout.slow,
3368                               op->slow_stub, sizeof op->slow_stub,
3369                               &put->actions, &put->actions_len);
3370         }
3371         put->stats = NULL;
3372     }
3373 }
3374
3375 /* Handles flow miss 'miss'.  May add any required datapath operations
3376  * to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
3377 static void
3378 handle_flow_miss(struct flow_miss *miss, struct flow_miss_op *ops,
3379                  size_t *n_ops)
3380 {
3381     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
3382     struct dpif_flow_stats stats__;
3383     struct dpif_flow_stats *stats = &stats__;
3384     struct ofpbuf *packet;
3385     struct facet *facet;
3386     long long int now;
3387
3388     now = time_msec();
3389     memset(stats, 0, sizeof *stats);
3390     stats->used = now;
3391     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3392         stats->tcp_flags |= packet_get_tcp_flags(packet, &miss->flow);
3393         stats->n_bytes += packet->size;
3394         stats->n_packets++;
3395     }
3396
3397     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &miss->flow);
3398     if (!facet) {
3399         struct flow_wildcards wc;
3400         struct rule_dpif *rule;
3401         struct xlate_out xout;
3402         struct xlate_in xin;
3403
3404         flow_wildcards_init_catchall(&wc);
3405         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &miss->flow, &wc);
3406         rule_credit_stats(rule, stats);
3407
3408         xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, rule, stats->tcp_flags,
3409                       NULL);
3410         xin.resubmit_stats = stats;
3411         xin.may_learn = true;
3412         xlate_actions(&xin, &xout);
3413         flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
3414
3415         /* There does not exist a bijection between 'struct flow' and datapath
3416          * flow keys with fitness ODP_FIT_TO_LITTLE.  This breaks a fundamental
3417          * assumption used throughout the facet and subfacet handling code.
3418          * Since we have to handle these misses in userspace anyway, we simply
3419          * skip facet creation, avoiding the problem altogether. */
3420         if (miss->key_fitness == ODP_FIT_TOO_LITTLE
3421             || !flow_miss_should_make_facet(miss, &xout.wc)) {
3422             handle_flow_miss_without_facet(rule, &xout, miss, ops, n_ops);
3423             return;
3424         }
3425
3426         facet = facet_create(miss, rule, &xout, stats);
3427         stats = NULL;
3428     }
3429     handle_flow_miss_with_facet(miss, facet, now, stats, ops, n_ops);
3430 }
3431
3432 static struct drop_key *
3433 drop_key_lookup(const struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
3434                 size_t key_len)
3435 {
3436     struct drop_key *drop_key;
3437
3438     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (drop_key, hmap_node, hash_bytes(key, key_len, 0),
3439                              &backer->drop_keys) {
3440         if (drop_key->key_len == key_len
3441             && !memcmp(drop_key->key, key, key_len)) {
3442             return drop_key;
3443         }
3444     }
3445     return NULL;
3446 }
3447
3448 static void
3449 drop_key_clear(struct dpif_backer *backer)
3450 {
3451     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3452     struct drop_key *drop_key, *next;
3453
3454     HMAP_FOR_EACH_SAFE (drop_key, next, hmap_node, &backer->drop_keys) {
3455         int error;
3456
3457         error = dpif_flow_del(backer->dpif, drop_key->key, drop_key->key_len,
3458                               NULL);
3459         if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3460             struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3461             odp_flow_key_format(drop_key->key, drop_key->key_len, &ds);
3462             VLOG_WARN("Failed to delete drop key (%s) (%s)", strerror(error),
3463                       ds_cstr(&ds));
3464             ds_destroy(&ds);
3465         }
3466
3467         hmap_remove(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node);
3468         free(drop_key->key);
3469         free(drop_key);
3470     }
3471 }
3472
3473 /* Given a datpath, packet, and flow metadata ('backer', 'packet', and 'key'
3474  * respectively), populates 'flow' with the result of odp_flow_key_to_flow().
3475  * Optionally, if nonnull, populates 'fitnessp' with the fitness of 'flow' as
3476  * returned by odp_flow_key_to_flow().  Also, optionally populates 'ofproto'
3477  * with the ofproto_dpif, and 'odp_in_port' with the datapath in_port, that
3478  * 'packet' ingressed.
3479  *
3480  * If 'ofproto' is nonnull, requires 'flow''s in_port to exist.  Otherwise sets
3481  * 'flow''s in_port to OFPP_NONE.
3482  *
3483  * This function does post-processing on data returned from
3484  * odp_flow_key_to_flow() to help make VLAN splinters transparent to the rest
3485  * of the upcall processing logic.  In particular, if the extracted in_port is
3486  * a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by the "real" port, sets
3487  * flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN splinter port, and pushes
3488  * a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
3489  *
3490  * Similarly, this function also includes some logic to help with tunnels.  It
3491  * may modify 'flow' as necessary to make the tunneling implementation
3492  * transparent to the upcall processing logic.
3493  *
3494  * Returns 0 if successful, ENODEV if the parsed flow has no associated ofport,
3495  * or some other positive errno if there are other problems. */
3496 static int
3497 ofproto_receive(const struct dpif_backer *backer, struct ofpbuf *packet,
3498                 const struct nlattr *key, size_t key_len,
3499                 struct flow *flow, enum odp_key_fitness *fitnessp,
3500                 struct ofproto_dpif **ofproto, uint32_t *odp_in_port)
3501 {
3502     const struct ofport_dpif *port;
3503     enum odp_key_fitness fitness;
3504     int error = ENODEV;
3505
3506     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
3507     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3508         error = EINVAL;
3509         goto exit;
3510     }
3511
3512     if (odp_in_port) {
3513         *odp_in_port = flow->in_port;
3514     }
3515
3516     port = (tnl_port_should_receive(flow)
3517             ? ofport_dpif_cast(tnl_port_receive(flow))
3518             : odp_port_to_ofport(backer, flow->in_port));
3519     flow->in_port = port ? port->up.ofp_port : OFPP_NONE;
3520     if (!port) {
3521         goto exit;
3522     }
3523
3524     /* XXX: Since the tunnel module is not scoped per backer, for a tunnel port
3525      * it's theoretically possible that we'll receive an ofport belonging to an
3526      * entirely different datapath.  In practice, this can't happen because no
3527      * platforms has two separate datapaths which each support tunneling. */
3528     ovs_assert(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer == backer);
3529
3530     if (vsp_adjust_flow(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto), flow)) {
3531         if (packet) {
3532             /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to
3533              * an OpenFlow controller properly, so that it looks correct
3534              * for sFlow, and so that flow_extract() will get the correct
3535              * vlan_tci if it is called on 'packet'.
3536              *
3537              * The allocated space inside 'packet' probably also contains
3538              * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of
3539              * a struct dpif_upcall (see the large comment on that
3540              * structure definition), so pushing data on 'packet' is in
3541              * general not a good idea since it could overwrite 'key' or
3542              * free it as a side effect.  However, it's OK in this special
3543              * case because we know that 'packet' is inside a Netlink
3544              * attribute: pushing 4 bytes will just overwrite the 4-byte
3545              * "struct nlattr", which is fine since we don't need that
3546              * header anymore. */
3547             eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
3548         }
3549         /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
3550         fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
3551     }
3552     error = 0;
3553
3554     if (ofproto) {
3555         *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
3556     }
3557
3558 exit:
3559     if (fitnessp) {
3560         *fitnessp = fitness;
3561     }
3562     return error;
3563 }
3564
3565 static void
3566 handle_miss_upcalls(struct dpif_backer *backer, struct dpif_upcall *upcalls,
3567                     size_t n_upcalls)
3568 {
3569     struct dpif_upcall *upcall;
3570     struct flow_miss *miss;
3571     struct flow_miss misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3572     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3573     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3574     struct hmap todo;
3575     int n_misses;
3576     size_t n_ops;
3577     size_t i;
3578
3579     if (!n_upcalls) {
3580         return;
3581     }
3582
3583     /* Construct the to-do list.
3584      *
3585      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
3586      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
3587      * that we can process them together. */
3588     hmap_init(&todo);
3589     n_misses = 0;
3590     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
3591         struct flow_miss *miss = &misses[n_misses];
3592         struct flow_miss *existing_miss;
3593         struct ofproto_dpif *ofproto;
3594         uint32_t odp_in_port;
3595         struct flow flow;
3596         uint32_t hash;
3597         int error;
3598
3599         error = ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key,
3600                                 upcall->key_len, &flow, &miss->key_fitness,
3601                                 &ofproto, &odp_in_port);
3602         if (error == ENODEV) {
3603             struct drop_key *drop_key;
3604
3605             /* Received packet on datapath port for which we couldn't
3606              * associate an ofproto.  This can happen if a port is removed
3607              * while traffic is being received.  Print a rate-limited message
3608              * in case it happens frequently.  Install a drop flow so
3609              * that future packets of the flow are inexpensively dropped
3610              * in the kernel. */
3611             VLOG_INFO_RL(&rl, "received packet on unassociated datapath port "
3612                               "%"PRIu32, odp_in_port);
3613
3614             drop_key = drop_key_lookup(backer, upcall->key, upcall->key_len);
3615             if (!drop_key) {
3616                 drop_key = xmalloc(sizeof *drop_key);
3617                 drop_key->key = xmemdup(upcall->key, upcall->key_len);
3618                 drop_key->key_len = upcall->key_len;
3619
3620                 hmap_insert(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node,
3621                             hash_bytes(drop_key->key, drop_key->key_len, 0));
3622                 dpif_flow_put(backer->dpif, DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY,
3623                               drop_key->key, drop_key->key_len, NULL, 0, NULL);
3624             }
3625             continue;
3626         }
3627         if (error) {
3628             continue;
3629         }
3630
3631         ofproto->n_missed++;
3632         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark,
3633                      &flow.tunnel, flow.in_port, &miss->flow);
3634
3635         /* Add other packets to a to-do list. */
3636         hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
3637         existing_miss = flow_miss_find(&todo, ofproto, &miss->flow, hash);
3638         if (!existing_miss) {
3639             hmap_insert(&todo, &miss->hmap_node, hash);
3640             miss->ofproto = ofproto;
3641             miss->key = upcall->key;
3642             miss->key_len = upcall->key_len;
3643             miss->upcall_type = upcall->type;
3644             list_init(&miss->packets);
3645
3646             n_misses++;
3647         } else {
3648             miss = existing_miss;
3649         }
3650         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
3651     }
3652
3653     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
3654      * operations to batch. */
3655     n_ops = 0;
3656     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
3657         handle_flow_miss(miss, flow_miss_ops, &n_ops);
3658     }
3659     ovs_assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
3660
3661     /* Execute batch. */
3662     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
3663         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
3664     }
3665     dpif_operate(backer->dpif, dpif_ops, n_ops);
3666
3667     /* Free memory. */
3668     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
3669         if (flow_miss_ops[i].xout_garbage) {
3670             xlate_out_uninit(&flow_miss_ops[i].xout);
3671         }
3672     }
3673     hmap_destroy(&todo);
3674 }
3675
3676 static enum { SFLOW_UPCALL, MISS_UPCALL, BAD_UPCALL, FLOW_SAMPLE_UPCALL,
3677               IPFIX_UPCALL }
3678 classify_upcall(const struct dpif_upcall *upcall)
3679 {
3680     size_t userdata_len;
3681     union user_action_cookie cookie;
3682
3683     /* First look at the upcall type. */
3684     switch (upcall->type) {
3685     case DPIF_UC_ACTION:
3686         break;
3687
3688     case DPIF_UC_MISS:
3689         return MISS_UPCALL;
3690
3691     case DPIF_N_UC_TYPES:
3692     default:
3693         VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32, upcall->type);
3694         return BAD_UPCALL;
3695     }
3696
3697     /* "action" upcalls need a closer look. */
3698     if (!upcall->userdata) {
3699         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall missing cookie");
3700         return BAD_UPCALL;
3701     }
3702     userdata_len = nl_attr_get_size(upcall->userdata);
3703     if (userdata_len < sizeof cookie.type
3704         || userdata_len > sizeof cookie) {
3705         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall cookie has unexpected size %zu",
3706                      userdata_len);
3707         return BAD_UPCALL;
3708     }
3709     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3710     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), userdata_len);
3711     if (userdata_len == sizeof cookie.sflow
3712         && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
3713         return SFLOW_UPCALL;
3714     } else if (userdata_len == sizeof cookie.slow_path
3715                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH) {
3716         return MISS_UPCALL;
3717     } else if (userdata_len == sizeof cookie.flow_sample
3718                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE) {
3719         return FLOW_SAMPLE_UPCALL;
3720     } else if (userdata_len == sizeof cookie.ipfix
3721                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_IPFIX) {
3722         return IPFIX_UPCALL;
3723     } else {
3724         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie of type %"PRIu16
3725                      " and size %zu", cookie.type, userdata_len);
3726         return BAD_UPCALL;
3727     }
3728 }
3729
3730 static void
3731 handle_sflow_upcall(struct dpif_backer *backer,
3732                     const struct dpif_upcall *upcall)
3733 {
3734     struct ofproto_dpif *ofproto;
3735     union user_action_cookie cookie;
3736     struct flow flow;
3737     uint32_t odp_in_port;
3738
3739     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3740                         &flow, NULL, &ofproto, &odp_in_port)
3741         || !ofproto->sflow) {
3742         return;
3743     }
3744
3745     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3746     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.sflow);
3747     dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
3748                         odp_in_port, &cookie);
3749 }
3750
3751 static void
3752 handle_flow_sample_upcall(struct dpif_backer *backer,
3753                           const struct dpif_upcall *upcall)
3754 {
3755     struct ofproto_dpif *ofproto;
3756     union user_action_cookie cookie;
3757     struct flow flow;
3758
3759     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3760                         &flow, NULL, &ofproto, NULL)
3761         || !ofproto->ipfix) {
3762         return;
3763     }
3764
3765     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3766     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.flow_sample);
3767
3768     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
3769      * the packet using it. */
3770     dpif_ipfix_flow_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow,
3771                            cookie.flow_sample.collector_set_id,
3772                            cookie.flow_sample.probability,
3773                            cookie.flow_sample.obs_domain_id,
3774                            cookie.flow_sample.obs_point_id);
3775 }
3776
3777 static void
3778 handle_ipfix_upcall(struct dpif_backer *backer,
3779                     const struct dpif_upcall *upcall)
3780 {
3781     struct ofproto_dpif *ofproto;
3782     struct flow flow;
3783
3784     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3785                         &flow, NULL, &ofproto, NULL)
3786         || !ofproto->ipfix) {
3787         return;
3788     }
3789
3790     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
3791      * the packet using it. */
3792     dpif_ipfix_bridge_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow);
3793 }
3794
3795 static int
3796 handle_upcalls(struct dpif_backer *backer, unsigned int max_batch)
3797 {
3798     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3799     struct ofpbuf miss_bufs[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3800     uint64_t miss_buf_stubs[FLOW_MISS_MAX_BATCH][4096 / 8];
3801     int n_processed;
3802     int n_misses;
3803     int i;
3804
3805     ovs_assert(max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
3806
3807     n_misses = 0;
3808     for (n_processed = 0; n_processed < max_batch; n_processed++) {
3809         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
3810         struct ofpbuf *buf = &miss_bufs[n_misses];
3811         int error;
3812
3813         ofpbuf_use_stub(buf, miss_buf_stubs[n_misses],
3814                         sizeof miss_buf_stubs[n_misses]);
3815         error = dpif_recv(backer->dpif, upcall, buf);
3816         if (error) {
3817             ofpbuf_uninit(buf);
3818             break;
3819         }
3820
3821         switch (classify_upcall(upcall)) {
3822         case MISS_UPCALL:
3823             /* Handle it later. */
3824             n_misses++;
3825             break;
3826
3827         case SFLOW_UPCALL:
3828             handle_sflow_upcall(backer, upcall);
3829             ofpbuf_uninit(buf);
3830             break;
3831
3832         case FLOW_SAMPLE_UPCALL:
3833             handle_flow_sample_upcall(backer, upcall);
3834             ofpbuf_uninit(buf);
3835             break;
3836
3837         case IPFIX_UPCALL:
3838             handle_ipfix_upcall(backer, upcall);
3839             ofpbuf_uninit(buf);
3840             break;
3841
3842         case BAD_UPCALL:
3843             ofpbuf_uninit(buf);
3844             break;
3845         }
3846     }
3847
3848     /* Handle deferred MISS_UPCALL processing. */
3849     handle_miss_upcalls(backer, misses, n_misses);
3850     for (i = 0; i < n_misses; i++) {
3851         ofpbuf_uninit(&miss_bufs[i]);
3852     }
3853
3854     return n_processed;
3855 }
3856 \f
3857 /* Flow expiration. */
3858
3859 static int subfacet_max_idle(const struct dpif_backer *);
3860 static void update_stats(struct dpif_backer *);
3861 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
3862 static void expire_subfacets(struct dpif_backer *, int dp_max_idle);
3863
3864 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
3865  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
3866  * importantly when they last were used, and then use that information to
3867  * expire flows that have not been used recently.
3868  *
3869  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
3870 static int
3871 expire(struct dpif_backer *backer)
3872 {
3873     struct ofproto_dpif *ofproto;
3874     size_t n_subfacets;
3875     int max_idle;
3876
3877     /* Periodically clear out the drop keys in an effort to keep them
3878      * relatively few. */
3879     drop_key_clear(backer);
3880
3881     /* Update stats for each flow in the backer. */
3882     update_stats(backer);
3883
3884     n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
3885     if (n_subfacets) {
3886         struct subfacet *subfacet;
3887         long long int total, now;
3888
3889         total = 0;
3890         now = time_msec();
3891         HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &backer->subfacets) {
3892             total += now - subfacet->created;
3893         }
3894         backer->avg_subfacet_life += total / n_subfacets;
3895     }
3896     backer->avg_subfacet_life /= 2;
3897
3898     backer->avg_n_subfacet += n_subfacets;
3899     backer->avg_n_subfacet /= 2;
3900
3901     backer->max_n_subfacet = MAX(backer->max_n_subfacet, n_subfacets);
3902
3903     max_idle = subfacet_max_idle(backer);
3904     expire_subfacets(backer, max_idle);
3905
3906     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
3907         struct rule *rule, *next_rule;
3908
3909         if (ofproto->backer != backer) {
3910             continue;
3911         }
3912
3913         /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout
3914          * has passed. */
3915         LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, expirable,
3916                             &ofproto->up.expirable) {
3917             rule_expire(rule_dpif_cast(rule));
3918         }
3919
3920         /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
3921          * good time to do bond rebalancing. */
3922         if (ofproto->has_bonded_bundles) {
3923             struct ofbundle *bundle;
3924
3925             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
3926                 if (bundle->bond) {
3927                     bond_rebalance(bundle->bond, &backer->revalidate_set);
3928                 }
3929             }
3930         }
3931     }
3932
3933     return MIN(max_idle, 1000);
3934 }
3935
3936 /* Updates flow table statistics given that the datapath just reported 'stats'
3937  * as 'subfacet''s statistics. */
3938 static void
3939 update_subfacet_stats(struct subfacet *subfacet,
3940                       const struct dpif_flow_stats *stats)
3941 {
3942     struct facet *facet = subfacet->facet;
3943     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3944     struct dpif_flow_stats diff;
3945
3946     diff.tcp_flags = stats->tcp_flags;
3947     diff.used = stats->used;
3948
3949     if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
3950         diff.n_packets = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
3951     } else {
3952         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
3953         diff.n_packets = 0;
3954     }
3955
3956     if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
3957         diff.n_bytes = stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
3958     } else {
3959         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
3960         diff.n_bytes = 0;
3961     }
3962
3963     ofproto->n_hit += diff.n_packets;
3964     subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
3965     subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
3966     subfacet_update_stats(subfacet, &diff);
3967
3968     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
3969         facet_learn(facet);
3970         facet_account(facet);
3971         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
3972     }
3973 }
3974
3975 /* 'key' with length 'key_len' bytes is a flow in 'dpif' that we know nothing
3976  * about, or a flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
3977 static void
3978 delete_unexpected_flow(struct dpif_backer *backer,
3979                        const struct nlattr *key, size_t key_len)
3980 {
3981     if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3982         struct ds s;
3983
3984         ds_init(&s);
3985         odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
3986         VLOG_WARN("unexpected flow: %s", ds_cstr(&s));
3987         ds_destroy(&s);
3988     }
3989
3990     COVERAGE_INC(facet_unexpected);
3991     dpif_flow_del(backer->dpif, key, key_len, NULL);
3992 }
3993
3994 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
3995  *
3996  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
3997  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
3998  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
3999  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
4000  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
4001  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
4002  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
4003  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
4004  *
4005  * In addition, this function maintains per ofproto flow hit counts. The patch
4006  * port is not treated specially. e.g. A packet ingress from br0 patched into
4007  * br1 will increase the hit count of br0 by 1, however, does not affect
4008  * the hit or miss counts of br1.
4009  */
4010 static void
4011 update_stats(struct dpif_backer *backer)
4012 {
4013     const struct dpif_flow_stats *stats;
4014     struct dpif_flow_dump dump;
4015     const struct nlattr *key;
4016     size_t key_len;
4017
4018     dpif_flow_dump_start(&dump, backer->dpif);
4019     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len, NULL, NULL, &stats)) {
4020         struct subfacet *subfacet;
4021         uint32_t key_hash;
4022
4023         key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4024         subfacet = subfacet_find(backer, key, key_len, key_hash);
4025         switch (subfacet ? subfacet->path : SF_NOT_INSTALLED) {
4026         case SF_FAST_PATH:
4027             update_subfacet_stats(subfacet, stats);
4028             break;
4029
4030         case SF_SLOW_PATH:
4031             /* Stats are updated per-packet. */
4032             break;
4033
4034         case SF_NOT_INSTALLED:
4035         default:
4036             delete_unexpected_flow(backer, key, key_len);
4037             break;
4038         }
4039         run_fast_rl();
4040     }
4041     dpif_flow_dump_done(&dump);
4042
4043     update_moving_averages(backer);
4044 }
4045
4046 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4047  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
4048  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
4049  * fold its statistic into its rule. */
4050 static int
4051 subfacet_max_idle(const struct dpif_backer *backer)
4052 {
4053     /*
4054      * Idle time histogram.
4055      *
4056      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
4057      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
4058      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4059      * well.
4060      *
4061      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
4062      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4063      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
4064      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
4065      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
4066      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
4067      * discard.
4068      *
4069      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4070      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
4071      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4072      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4073      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
4074      * flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
4075      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
4076      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
4077      * (though the next run will delete most of those unless they receive
4078      * additional data).
4079      *
4080      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
4081      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
4082      * uninstallable subfacets.
4083      */
4084     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4085     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4086     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4087     int total, subtotal, bucket;
4088     struct subfacet *subfacet;
4089     long long int now;
4090     int i;
4091
4092     total = hmap_count(&backer->subfacets);
4093     if (total <= flow_eviction_threshold) {
4094         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4095     }
4096
4097     /* Build histogram. */
4098     now = time_msec();
4099     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &backer->subfacets) {
4100         long long int idle = now - subfacet->used;
4101         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4102                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4103                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4104         buckets[bucket]++;
4105     }
4106
4107     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4108     subtotal = bucket = 0;
4109     do {
4110         subtotal += buckets[bucket++];
4111     } while (bucket < N_BUCKETS &&
4112              subtotal < MAX(flow_eviction_threshold, total / 100));
4113
4114     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4115         struct ds s;
4116
4117         ds_init(&s);
4118         ds_put_cstr(&s, "keep");
4119         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4120             if (i == bucket) {
4121                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4122             }
4123             if (buckets[i]) {
4124                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4125             }
4126         }
4127         VLOG_INFO("%s (msec:count)", ds_cstr(&s));
4128         ds_destroy(&s);
4129     }
4130
4131     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4132 }
4133
4134 static void
4135 expire_subfacets(struct dpif_backer *backer, int dp_max_idle)
4136 {
4137     /* Cutoff time for most flows. */
4138     long long int normal_cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
4139
4140     /* We really want to keep flows for special protocols around, so use a more
4141      * conservative cutoff. */
4142     long long int special_cutoff = time_msec() - 10000;
4143
4144     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4145     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4146     int n_batch;
4147
4148     n_batch = 0;
4149     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
4150                         &backer->subfacets) {
4151         long long int cutoff;
4152
4153         cutoff = (subfacet->facet->xout.slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP
4154                                                 | SLOW_STP)
4155                   ? special_cutoff
4156                   : normal_cutoff);
4157         if (subfacet->used < cutoff) {
4158             if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
4159                 batch[n_batch++] = subfacet;
4160                 if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
4161                     subfacet_destroy_batch(backer, batch, n_batch);
4162                     n_batch = 0;
4163                 }
4164             } else {
4165                 subfacet_destroy(subfacet);
4166             }
4167         }
4168     }
4169
4170     if (n_batch > 0) {
4171         subfacet_destroy_batch(backer, batch, n_batch);
4172     }
4173 }
4174
4175 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
4176  * then delete it entirely. */
4177 static void
4178 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
4179 {
4180     struct facet *facet, *next_facet;
4181     long long int now;
4182     uint8_t reason;
4183
4184     if (rule->up.pending) {
4185         /* We'll have to expire it later. */
4186         return;
4187     }
4188
4189     /* Has 'rule' expired? */
4190     now = time_msec();
4191     if (rule->up.hard_timeout
4192         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
4193         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
4194     } else if (rule->up.idle_timeout
4195                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
4196         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
4197     } else {
4198         return;
4199     }
4200
4201     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
4202
4203     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4204      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
4205     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4206         facet_remove(facet);
4207     }
4208
4209     /* Get rid of the rule. */
4210     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
4211 }
4212 \f
4213 /* Facets. */
4214
4215 /* Creates and returns a new facet based on 'miss'.
4216  *
4217  * The caller must already have determined that no facet with an identical
4218  * 'miss->flow' exists in 'miss->ofproto'.
4219  *
4220  * 'rule' and 'xout' must have been created based on 'miss'.
4221  *
4222  * 'facet'' statistics are initialized based on 'stats'.
4223  *
4224  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
4225  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
4226 static struct facet *
4227 facet_create(const struct flow_miss *miss, struct rule_dpif *rule,
4228              struct xlate_out *xout, struct dpif_flow_stats *stats)
4229 {
4230     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
4231     struct facet *facet;
4232     struct match match;
4233
4234     facet = xzalloc(sizeof *facet);
4235     facet->packet_count = facet->prev_packet_count = stats->n_packets;
4236     facet->byte_count = facet->prev_byte_count = stats->n_bytes;
4237     facet->tcp_flags = stats->tcp_flags;
4238     facet->used = stats->used;
4239     facet->flow = miss->flow;
4240     facet->learn_rl = time_msec() + 500;
4241     facet->rule = rule;
4242
4243     list_push_back(&facet->rule->facets, &facet->list_node);
4244     list_init(&facet->subfacets);
4245     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
4246     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
4247
4248     xlate_out_copy(&facet->xout, xout);
4249
4250     match_init(&match, &facet->flow, &facet->xout.wc);
4251     cls_rule_init(&facet->cr, &match, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
4252     classifier_insert(&ofproto->facets, &facet->cr);
4253
4254     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4255
4256     return facet;
4257 }
4258
4259 static void
4260 facet_free(struct facet *facet)
4261 {
4262     if (facet) {
4263         xlate_out_uninit(&facet->xout);
4264         free(facet);
4265     }
4266 }
4267
4268 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
4269  * 'packet', which arrived on 'in_port'. */
4270 static bool
4271 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4272                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
4273                     struct ofpbuf *packet)
4274 {
4275     struct odputil_keybuf keybuf;
4276     struct ofpbuf key;
4277     int error;
4278
4279     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4280     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
4281                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
4282
4283     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
4284                          odp_actions, actions_len, packet);
4285     return !error;
4286 }
4287
4288 /* Remove 'facet' from its ofproto and free up the associated memory:
4289  *
4290  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
4291  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
4292  *
4293  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
4294  */
4295 static void
4296 facet_remove(struct facet *facet)
4297 {
4298     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4299     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4300
4301     ovs_assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
4302
4303     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
4304     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4305         subfacet_uninstall(subfacet);
4306     }
4307
4308     /* Flush the final stats to the rule.
4309      *
4310      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
4311      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
4312      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
4313     facet_flush_stats(facet);
4314
4315     /* Now we're really all done so destroy everything. */
4316     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
4317                         &facet->subfacets) {
4318         subfacet_destroy__(subfacet);
4319     }
4320     classifier_remove(&ofproto->facets, &facet->cr);
4321     cls_rule_destroy(&facet->cr);
4322     list_remove(&facet->list_node);
4323     facet_free(facet);
4324 }
4325
4326 /* Feed information from 'facet' back into the learning table to keep it in
4327  * sync with what is actually flowing through the datapath. */
4328 static void
4329 facet_learn(struct facet *facet)
4330 {
4331     long long int now = time_msec();
4332
4333     if (!facet->xout.has_fin_timeout && now < facet->learn_rl) {
4334         return;
4335     }
4336
4337     facet->learn_rl = now + 500;
4338
4339     if (!facet->xout.has_learn
4340         && !facet->xout.has_normal
4341         && (!facet->xout.has_fin_timeout
4342             || !(facet->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST)))) {
4343         return;
4344     }
4345
4346     facet_push_stats(facet, true);
4347 }
4348
4349 static void
4350 facet_account(struct facet *facet)
4351 {
4352     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4353     const struct nlattr *a;
4354     unsigned int left;
4355     ovs_be16 vlan_tci;
4356     uint64_t n_bytes;
4357
4358     if (!facet->xout.has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
4359         return;
4360     }
4361     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
4362
4363     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
4364      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
4365      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
4366      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
4367      * hash bucket.)
4368      *
4369      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
4370      * be equally valid for our purpose. */
4371     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
4372     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left, facet->xout.odp_actions.data,
4373                              facet->xout.odp_actions.size) {
4374         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
4375         struct ofport_dpif *port;
4376
4377         switch (nl_attr_type(a)) {
4378         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
4379             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
4380             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
4381                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
4382                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
4383             }
4384             break;
4385
4386         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
4387             vlan_tci = htons(0);
4388             break;
4389
4390         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
4391             vlan = nl_attr_get(a);
4392             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
4393             break;
4394         }
4395     }
4396 }
4397
4398 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
4399  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
4400  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
4401 static bool
4402 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
4403 {
4404     if (facet) {
4405         const struct rule *rule = &facet->rule->up;
4406         const struct ofpact *ofpacts = rule->ofpacts;
4407         size_t ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
4408
4409         if (ofpacts_len > 0 &&
4410             ofpacts->type == OFPACT_CONTROLLER &&
4411             ofpact_next(ofpacts) >= ofpact_end(ofpacts, ofpacts_len)) {
4412             return true;
4413         }
4414     }
4415     return false;
4416 }
4417
4418 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
4419  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
4420  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
4421  * its packet and byte counts before this function is called. */
4422 static void
4423 facet_flush_stats(struct facet *facet)
4424 {
4425     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4426     struct subfacet *subfacet;
4427
4428     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4429         ovs_assert(!subfacet->dp_byte_count);
4430         ovs_assert(!subfacet->dp_packet_count);
4431     }
4432
4433     facet_push_stats(facet, false);
4434     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4435         facet_account(facet);
4436         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4437     }
4438
4439     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
4440         struct ofexpired expired;
4441         expired.flow = facet->flow;
4442         expired.packet_count = facet->packet_count;
4443         expired.byte_count = facet->byte_count;
4444         expired.used = facet->used;
4445         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
4446     }
4447
4448     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
4449      * reinstalled. */
4450     facet_reset_counters(facet);
4451
4452     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
4453     facet->tcp_flags = 0;
4454 }
4455
4456 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one which would be responsible for
4457  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4458  *
4459  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
4460  * instead if that is important. */
4461 static struct facet *
4462 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4463 {
4464     struct cls_rule *cr = classifier_lookup(&ofproto->facets, flow, NULL);
4465     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr) : NULL;
4466 }
4467
4468 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one capable that covers
4469  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4470  *
4471  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
4472 static struct facet *
4473 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4474 {
4475     struct facet *facet;
4476
4477     facet = facet_find(ofproto, flow);
4478     if (facet
4479         && (ofproto->backer->need_revalidate
4480             || tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
4481                                   facet->xout.tags))
4482         && !facet_revalidate(facet)) {
4483         return NULL;
4484     }
4485
4486     return facet;
4487 }
4488
4489 static bool
4490 facet_check_consistency(struct facet *facet)
4491 {
4492     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
4493
4494     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4495
4496     struct xlate_out xout;
4497     struct xlate_in xin;
4498
4499     struct rule_dpif *rule;
4500     bool ok;
4501
4502     /* Check the rule for consistency. */
4503     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, NULL);
4504     if (rule != facet->rule) {
4505         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4506             struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4507
4508             flow_format(&s, &facet->flow);
4509             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
4510                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
4511             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
4512             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
4513                           rule->up.table_id);
4514             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
4515             ds_put_char(&s, ')');
4516
4517             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4518             ds_destroy(&s);
4519         }
4520         return false;
4521     }
4522
4523     /* Check the datapath actions for consistency. */
4524     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, rule, 0, NULL);
4525     xlate_actions(&xin, &xout);
4526
4527     ok = ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)
4528         && facet->xout.slow == xout.slow;
4529     if (!ok && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4530         struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4531
4532         flow_format(&s, &facet->flow);
4533         ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in facet");
4534
4535         if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
4536             ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
4537             format_odp_actions(&s, facet->xout.odp_actions.data,
4538                                facet->xout.odp_actions.size);
4539             ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
4540             format_odp_actions(&s, xout.odp_actions.data,
4541                                xout.odp_actions.size);
4542             ds_put_char(&s, ')');
4543         }
4544
4545         if (facet->xout.slow != xout.slow) {
4546             ds_put_format(&s, " slow path incorrect. should be %d", xout.slow);
4547         }
4548
4549         VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4550         ds_destroy(&s);
4551     }
4552     xlate_out_uninit(&xout);
4553
4554     return ok;
4555 }
4556
4557 /* Re-searches the classifier for 'facet':
4558  *
4559  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
4560  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
4561  *
4562  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
4563  *     where it is and recompiles its actions anyway.
4564  *
4565  *   - If any of 'facet''s subfacets correspond to a new flow according to
4566  *     ofproto_receive(), 'facet' is removed.
4567  *
4568  *   Returns true if 'facet' is still valid.  False if 'facet' was removed. */
4569 static bool
4570 facet_revalidate(struct facet *facet)
4571 {
4572     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4573     struct rule_dpif *new_rule;
4574     struct subfacet *subfacet;
4575     struct flow_wildcards wc;
4576     struct xlate_out xout;
4577     struct xlate_in xin;
4578
4579     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
4580
4581     /* Check that child subfacets still correspond to this facet.  Tunnel
4582      * configuration changes could cause a subfacet's OpenFlow in_port to
4583      * change. */
4584     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4585         struct ofproto_dpif *recv_ofproto;
4586         struct flow recv_flow;
4587         int error;
4588
4589         error = ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, subfacet->key,
4590                                 subfacet->key_len, &recv_flow, NULL,
4591                                 &recv_ofproto, NULL);
4592         if (error
4593             || recv_ofproto != ofproto
4594             || facet != facet_find(ofproto, &recv_flow)) {
4595             facet_remove(facet);
4596             return false;
4597         }
4598     }
4599
4600     flow_wildcards_init_catchall(&wc);
4601     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, &wc);
4602
4603     /* Calculate new datapath actions.
4604      *
4605      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
4606      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
4607      * around to properly compose it. */
4608     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, new_rule, 0, NULL);
4609     xlate_actions(&xin, &xout);
4610     flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
4611
4612     /* A facet's slow path reason should only change under dramatic
4613      * circumstances.  Rather than try to update everything, it's simpler to
4614      * remove the facet and start over.
4615      *
4616      * More importantly, if a facet's wildcards change, it will be relatively
4617      * difficult to figure out if its subfacets still belong to it, and if not
4618      * which facet they may belong to.  Again, to avoid the complexity, we
4619      * simply give up instead. */
4620     if (facet->xout.slow != xout.slow
4621         || memcmp(&facet->xout.wc, &xout.wc, sizeof xout.wc)) {
4622         facet_remove(facet);
4623         xlate_out_uninit(&xout);
4624         return false;
4625     }
4626
4627     if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
4628         LIST_FOR_EACH(subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4629             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
4630                 struct dpif_flow_stats stats;
4631
4632                 subfacet_install(subfacet, &xout.odp_actions, &stats);
4633                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
4634             }
4635         }
4636
4637         facet_flush_stats(facet);
4638
4639         ofpbuf_clear(&facet->xout.odp_actions);
4640         ofpbuf_put(&facet->xout.odp_actions, xout.odp_actions.data,
4641                    xout.odp_actions.size);
4642     }
4643
4644     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
4645     facet->xout.tags = xout.tags;
4646     facet->xout.slow = xout.slow;
4647     facet->xout.has_learn = xout.has_learn;
4648     facet->xout.has_normal = xout.has_normal;
4649     facet->xout.has_fin_timeout = xout.has_fin_timeout;
4650     facet->xout.nf_output_iface = xout.nf_output_iface;
4651     facet->xout.mirrors = xout.mirrors;
4652     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4653
4654     if (facet->rule != new_rule) {
4655         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
4656         list_remove(&facet->list_node);
4657         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
4658         facet->rule = new_rule;
4659         facet->used = new_rule->up.created;
4660         facet->prev_used = facet->used;
4661     }
4662
4663     xlate_out_uninit(&xout);
4664     return true;
4665 }
4666
4667 static void
4668 facet_reset_counters(struct facet *facet)
4669 {
4670     facet->packet_count = 0;
4671     facet->byte_count = 0;
4672     facet->prev_packet_count = 0;
4673     facet->prev_byte_count = 0;
4674     facet->accounted_bytes = 0;
4675 }
4676
4677 static void
4678 facet_push_stats(struct facet *facet, bool may_learn)
4679 {
4680     struct dpif_flow_stats stats;
4681
4682     ovs_assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
4683     ovs_assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
4684     ovs_assert(facet->used >= facet->prev_used);
4685
4686     stats.n_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
4687     stats.n_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
4688     stats.used = facet->used;
4689     stats.tcp_flags = facet->tcp_flags;
4690
4691     if (may_learn || stats.n_packets || facet->used > facet->prev_used) {
4692         struct ofproto_dpif *ofproto =
4693             ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4694
4695         struct ofport_dpif *in_port;
4696         struct xlate_in xin;
4697
4698         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
4699         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
4700         facet->prev_used = facet->used;
4701
4702         in_port = get_ofp_port(ofproto, facet->flow.in_port);
4703         if (in_port && in_port->tnl_port) {
4704             netdev_vport_inc_rx(in_port->up.netdev, &stats);
4705         }
4706
4707         rule_credit_stats(facet->rule, &stats);
4708         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow,
4709                                  facet->used);
4710         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, facet->tcp_flags);
4711         update_mirror_stats(ofproto, facet->xout.mirrors, stats.n_packets,
4712                             stats.n_bytes);
4713
4714         xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, facet->rule,
4715                       stats.tcp_flags, NULL);
4716         xin.resubmit_stats = &stats;
4717         xin.may_learn = may_learn;
4718         xlate_actions_for_side_effects(&xin);
4719     }
4720 }
4721
4722 static void
4723 push_all_stats__(bool run_fast)
4724 {
4725     static long long int rl = LLONG_MIN;
4726     struct ofproto_dpif *ofproto;
4727
4728     if (time_msec() < rl) {
4729         return;
4730     }
4731
4732     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4733         struct cls_cursor cursor;
4734         struct facet *facet;
4735
4736         cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
4737         CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
4738             facet_push_stats(facet, false);
4739             if (run_fast) {
4740                 run_fast_rl();
4741             }
4742         }
4743     }
4744
4745     rl = time_msec() + 100;
4746 }
4747
4748 static void
4749 push_all_stats(void)
4750 {
4751     push_all_stats__(true);
4752 }
4753
4754 void
4755 rule_credit_stats(struct rule_dpif *rule, const struct dpif_flow_stats *stats)
4756 {
4757     rule->packet_count += stats->n_packets;
4758     rule->byte_count += stats->n_bytes;
4759     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
4760 }
4761 \f
4762 /* Subfacets. */
4763
4764 static struct subfacet *
4765 subfacet_find(struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
4766               size_t key_len, uint32_t key_hash)
4767 {
4768     struct subfacet *subfacet;
4769
4770     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
4771                              &backer->subfacets) {
4772         if (subfacet->key_len == key_len
4773             && !memcmp(key, subfacet->key, key_len)) {
4774             return subfacet;
4775         }
4776     }
4777
4778     return NULL;
4779 }
4780
4781 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
4782  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len' members in 'miss'.  Returns the
4783  * existing subfacet if there is one, otherwise creates and returns a
4784  * new subfacet. */
4785 static struct subfacet *
4786 subfacet_create(struct facet *facet, struct flow_miss *miss,
4787                 long long int now)
4788 {
4789     struct dpif_backer *backer = miss->ofproto->backer;
4790     enum odp_key_fitness key_fitness = miss->key_fitness;
4791     const struct nlattr *key = miss->key;
4792     size_t key_len = miss->key_len;
4793     uint32_t key_hash;
4794     struct subfacet *subfacet;
4795
4796     key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4797
4798     if (list_is_empty(&facet->subfacets)) {
4799         subfacet = &facet->one_subfacet;
4800     } else {
4801         subfacet = subfacet_find(backer, key, key_len, key_hash);
4802         if (subfacet) {
4803             if (subfacet->facet == facet) {
4804                 return subfacet;
4805             }
4806
4807             /* This shouldn't happen. */
4808             VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
4809             subfacet_destroy(subfacet);
4810         }
4811
4812         subfacet = xmalloc(sizeof *subfacet);
4813     }
4814
4815     hmap_insert(&backer->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
4816     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
4817     subfacet->facet = facet;
4818     subfacet->key_fitness = key_fitness;
4819     subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
4820     subfacet->key_len = key_len;
4821     subfacet->used = now;
4822     subfacet->created = now;
4823     subfacet->dp_packet_count = 0;
4824     subfacet->dp_byte_count = 0;
4825     subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
4826     subfacet->backer = backer;
4827
4828     backer->subfacet_add_count++;
4829     return subfacet;
4830 }
4831
4832 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
4833  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
4834 static void
4835 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
4836 {
4837     struct facet *facet = subfacet->facet;
4838     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4839
4840     /* Update ofproto stats before uninstall the subfacet. */
4841     ofproto->backer->subfacet_del_count++;
4842
4843     subfacet_uninstall(subfacet);
4844     hmap_remove(&subfacet->backer->subfacets, &subfacet->hmap_node);
4845     list_remove(&subfacet->list_node);
4846     free(subfacet->key);
4847     if (subfacet != &facet->one_subfacet) {
4848         free(subfacet);
4849     }
4850 }
4851
4852 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
4853  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
4854 static void
4855 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
4856 {
4857     struct facet *facet = subfacet->facet;
4858
4859     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
4860         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
4861         facet_remove(facet);
4862     } else {
4863         subfacet_destroy__(subfacet);
4864     }
4865 }
4866
4867 static void
4868 subfacet_destroy_batch(struct dpif_backer *backer,
4869                        struct subfacet **subfacets, int n)
4870 {
4871     struct dpif_op ops[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4872     struct dpif_op *opsp[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4873     struct dpif_flow_stats stats[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4874     int i;
4875
4876     for (i = 0; i < n; i++) {
4877         ops[i].type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
4878         ops[i].u.flow_del.key = subfacets[i]->key;
4879         ops[i].u.flow_del.key_len = subfacets[i]->key_len;
4880         ops[i].u.flow_del.stats = &stats[i];
4881         opsp[i] = &ops[i];
4882     }
4883
4884     dpif_operate(backer->dpif, opsp, n);
4885     for (i = 0; i < n; i++) {
4886         subfacet_reset_dp_stats(subfacets[i], &stats[i]);
4887         subfacets[i]->path = SF_NOT_INSTALLED;
4888         subfacet_destroy(subfacets[i]);
4889         run_fast_rl();
4890     }
4891 }
4892
4893 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
4894  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
4895  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
4896  * since 'subfacet' was last updated.
4897  *
4898  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
4899 static int
4900 subfacet_install(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *odp_actions,
4901                  struct dpif_flow_stats *stats)
4902 {
4903     struct facet *facet = subfacet->facet;
4904     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4905     enum subfacet_path path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
4906     const struct nlattr *actions = odp_actions->data;
4907     size_t actions_len = odp_actions->size;
4908
4909     uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
4910     enum dpif_flow_put_flags flags;
4911     int ret;
4912
4913     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
4914     if (stats) {
4915         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
4916     }
4917
4918     if (path == SF_SLOW_PATH) {
4919         compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
4920                           slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
4921                           &actions, &actions_len);
4922     }
4923
4924     ret = dpif_flow_put(subfacet->backer->dpif, flags, subfacet->key,
4925                         subfacet->key_len, actions, actions_len, stats);
4926
4927     if (stats) {
4928         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
4929     }
4930
4931     if (!ret) {
4932         subfacet->path = path;
4933     }
4934     return ret;
4935 }
4936
4937 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
4938 static void
4939 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
4940 {
4941     if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
4942         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
4943         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4944         struct dpif_flow_stats stats;
4945         int error;
4946
4947         error = dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, subfacet->key,
4948                               subfacet->key_len, &stats);
4949         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
4950         if (!error) {
4951             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
4952         }
4953         subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
4954     } else {
4955         ovs_assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
4956         ovs_assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
4957     }
4958 }
4959
4960 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
4961  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
4962  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
4963  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
4964  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
4965 static void
4966 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
4967                         struct dpif_flow_stats *stats)
4968 {
4969     if (stats
4970         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
4971         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
4972         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
4973         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
4974     }
4975
4976     subfacet->dp_packet_count = 0;
4977     subfacet->dp_byte_count = 0;
4978 }
4979
4980 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
4981  *
4982  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
4983  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
4984  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
4985  * that have been cleared out of the datapath. */
4986 static void
4987 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
4988                       const struct dpif_flow_stats *stats)
4989 {
4990     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
4991         struct facet *facet = subfacet->facet;
4992
4993         subfacet->used = MAX(subfacet->used, stats->used);
4994         facet->used = MAX(facet->used, stats->used);
4995         facet->packet_count += stats->n_packets;
4996         facet->byte_count += stats->n_bytes;
4997         facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
4998     }
4999 }
5000 \f
5001 /* Rules. */
5002
5003 /* Lookup 'flow' in 'ofproto''s classifier.  If 'wc' is non-null, sets
5004  * the fields that were relevant as part of the lookup. */
5005 static struct rule_dpif *
5006 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5007                  struct flow_wildcards *wc)
5008 {
5009     struct rule_dpif *rule;
5010
5011     rule = rule_dpif_lookup_in_table(ofproto, flow, wc, 0);
5012     if (rule) {
5013         return rule;
5014     }
5015
5016     return rule_dpif_miss_rule(ofproto, flow);
5017 }
5018
5019 struct rule_dpif *
5020 rule_dpif_lookup_in_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
5021                           const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
5022                           uint8_t table_id)
5023 {
5024     struct cls_rule *cls_rule;
5025     struct classifier *cls;
5026     bool frag;
5027
5028     if (table_id >= N_TABLES) {
5029         return NULL;
5030     }
5031
5032     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
5033     frag = (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) != 0;
5034     if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
5035         /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
5036         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
5037         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
5038         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
5039         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow, wc);
5040     } else if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_DROP) {
5041         cls_rule = &ofproto->drop_frags_rule->up.cr;
5042         if (wc) {
5043             flow_wildcards_init_exact(wc);
5044         }
5045     } else {
5046         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow, wc);
5047     }
5048     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
5049 }
5050
5051 struct rule_dpif *
5052 rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
5053 {
5054     struct ofport_dpif *port;
5055
5056     port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
5057     if (!port) {
5058         VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16, flow->in_port);
5059         return ofproto->miss_rule;
5060     }
5061
5062     if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN) {
5063         return ofproto->no_packet_in_rule;
5064     }
5065     return ofproto->miss_rule;
5066 }
5067
5068 static void
5069 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
5070 {
5071     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5072
5073     rule_invalidate(rule);
5074     if (clogged) {
5075         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
5076         c->op = rule->up.pending;
5077         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
5078     } else {
5079         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
5080     }
5081 }
5082
5083 static struct rule *
5084 rule_alloc(void)
5085 {
5086     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
5087     return &rule->up;
5088 }
5089
5090 static void
5091 rule_dealloc(struct rule *rule_)
5092 {
5093     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5094     free(rule);
5095 }
5096
5097 static enum ofperr
5098 rule_construct(struct rule *rule_)
5099 {
5100     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5101     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5102     struct rule_dpif *victim;
5103     uint8_t table_id;
5104
5105     rule->packet_count = 0;
5106     rule->byte_count = 0;
5107
5108     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
5109     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
5110         struct facet *facet;
5111
5112         rule->facets = victim->facets;
5113         list_moved(&rule->facets);
5114         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5115             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
5116              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
5117              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
5118              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
5119              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
5120              * seem worth it. */
5121             facet_reset_counters(facet);
5122             facet->rule = rule;
5123         }
5124     } else {
5125         /* Must avoid list_moved() in this case. */
5126         list_init(&rule->facets);
5127     }
5128
5129     table_id = rule->up.table_id;
5130     if (victim) {
5131         rule->tag = victim->tag;
5132     } else if (table_id == 0) {
5133         rule->tag = 0;
5134     } else {
5135         struct flow flow;
5136
5137         miniflow_expand(&rule->up.cr.match.flow, &flow);
5138         rule->tag = rule_calculate_tag(&flow, &rule->up.cr.match.mask,
5139                                        ofproto->tables[table_id].basis);
5140     }
5141
5142     complete_operation(rule);
5143     return 0;
5144 }
5145
5146 static void
5147 rule_destruct(struct rule *rule_)
5148 {
5149     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5150     struct facet *facet, *next_facet;
5151
5152     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
5153         facet_revalidate(facet);
5154     }
5155
5156     complete_operation(rule);
5157 }
5158
5159 static void
5160 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
5161 {
5162     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5163
5164     /* push_all_stats() can handle flow misses which, when using the learn
5165      * action, can cause rules to be added and deleted.  This can corrupt our
5166      * caller's datastructures which assume that rule_get_stats() doesn't have
5167      * an impact on the flow table. To be safe, we disable miss handling. */
5168     push_all_stats__(false);
5169
5170     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
5171      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
5172     *packets = rule->packet_count;
5173     *bytes = rule->byte_count;
5174 }
5175
5176 static void
5177 rule_dpif_execute(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow,
5178                   struct ofpbuf *packet)
5179 {
5180     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5181     struct dpif_flow_stats stats;
5182     struct xlate_out xout;
5183     struct xlate_in xin;
5184
5185     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5186     rule_credit_stats(rule, &stats);
5187
5188     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, rule, stats.tcp_flags, packet);
5189     xin.resubmit_stats = &stats;
5190     xlate_actions(&xin, &xout);
5191
5192     execute_odp_actions(ofproto, flow, xout.odp_actions.data,
5193                         xout.odp_actions.size, packet);
5194
5195     xlate_out_uninit(&xout);
5196 }
5197
5198 static enum ofperr
5199 rule_execute(struct rule *rule, const struct flow *flow,
5200              struct ofpbuf *packet)
5201 {
5202     rule_dpif_execute(rule_dpif_cast(rule), flow, packet);
5203     ofpbuf_delete(packet);
5204     return 0;
5205 }
5206
5207 static void
5208 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
5209 {
5210     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5211
5212     complete_operation(rule);
5213 }
5214 \f
5215 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
5216  * May modify 'packet'.
5217  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5218 static int
5219 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
5220 {
5221     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
5222     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5223     struct ofpbuf key, odp_actions;
5224     struct dpif_flow_stats stats;
5225     struct odputil_keybuf keybuf;
5226     struct ofpact_output output;
5227     struct xlate_out xout;
5228     struct xlate_in xin;
5229     struct flow flow;
5230     int error;
5231
5232     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5233     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5234
5235     /* Use OFPP_NONE as the in_port to avoid special packet processing. */
5236     flow_extract(packet, 0, 0, NULL, OFPP_NONE, &flow);
5237     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow, ofp_port_to_odp_port(ofproto,
5238                                                              OFPP_LOCAL));
5239     dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5240
5241     ofpact_init(&output.ofpact, OFPACT_OUTPUT, sizeof output);
5242     output.port = ofport->up.ofp_port;
5243     output.max_len = 0;
5244
5245     xlate_in_init(&xin, ofproto, &flow, NULL, 0, packet);
5246     xin.ofpacts_len = sizeof output;
5247     xin.ofpacts = &output.ofpact;
5248     xin.resubmit_stats = &stats;
5249     xlate_actions(&xin, &xout);
5250
5251     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif,
5252                          key.data, key.size,
5253                          xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size,
5254                          packet);
5255     xlate_out_uninit(&xout);
5256
5257     if (error) {
5258         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %s (%s)",
5259                      ofproto->up.name, netdev_get_name(ofport->up.netdev),
5260                      strerror(error));
5261     }
5262
5263     ofproto->stats.tx_packets++;
5264     ofproto->stats.tx_bytes += packet->size;
5265     return error;
5266 }
5267
5268 /* Composes an ODP action for a "slow path" action for 'flow' within 'ofproto'.
5269  * The action will state 'slow' as the reason that the action is in the slow
5270  * path.  (This is purely informational: it allows a human viewing "ovs-dpctl
5271  * dump-flows" output to see why a flow is in the slow path.)
5272  *
5273  * The 'stub_size' bytes in 'stub' will be used to store the action.
5274  * 'stub_size' must be large enough for the action.
5275  *
5276  * The action and its size will be stored in '*actionsp' and '*actions_lenp',
5277  * respectively. */
5278 static void
5279 compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5280                   enum slow_path_reason slow,
5281                   uint64_t *stub, size_t stub_size,
5282                   const struct nlattr **actionsp, size_t *actions_lenp)
5283 {
5284     union user_action_cookie cookie;
5285     struct ofpbuf buf;
5286
5287     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH;
5288     cookie.slow_path.unused = 0;
5289     cookie.slow_path.reason = slow;
5290
5291     ofpbuf_use_stack(&buf, stub, stub_size);
5292     if (slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP | SLOW_STP)) {
5293         uint32_t pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif, UINT32_MAX);
5294         odp_put_userspace_action(pid, &cookie, sizeof cookie.slow_path, &buf);
5295     } else {
5296         put_userspace_action(ofproto, &buf, flow, &cookie,
5297                              sizeof cookie.slow_path);
5298     }
5299     *actionsp = buf.data;
5300     *actions_lenp = buf.size;
5301 }
5302
5303 size_t
5304 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5305                      struct ofpbuf *odp_actions,
5306                      const struct flow *flow,
5307                      const union user_action_cookie *cookie,
5308                      const size_t cookie_size)
5309 {
5310     uint32_t pid;
5311
5312     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5313                             ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
5314
5315     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, cookie_size, odp_actions);
5316 }
5317
5318
5319 static void
5320 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
5321                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
5322 {
5323     if (!mirrors) {
5324         return;
5325     }
5326
5327     for (; mirrors; mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors)) {
5328         struct ofmirror *m;
5329
5330         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5331
5332         if (!m) {
5333             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
5334              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
5335              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
5336              * mirror list before reaching here, but doing that would
5337              * not properly account the traffic stats we've currently
5338              * accumulated for previous mirror configuration. */
5339             continue;
5340         }
5341
5342         m->packet_count += packets;
5343         m->byte_count += bytes;
5344     }
5345 }
5346
5347 \f
5348 /* Optimized flow revalidation.
5349  *
5350  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
5351  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
5352  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
5353  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
5354  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
5355  * doesn't change very often.
5356  *
5357  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
5358  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
5359  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
5360  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
5361  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
5362  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
5363  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
5364  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
5365  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
5366  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
5367  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
5368
5369 /* Calculates the tag to use for 'flow' and mask 'mask' when it is inserted
5370  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
5371 tag_type
5372 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct minimask *mask,
5373                    uint32_t secret)
5374 {
5375     if (minimask_is_catchall(mask)) {
5376         return 0;
5377     } else {
5378         uint32_t hash = flow_hash_in_minimask(flow, mask, secret);
5379         return tag_create_deterministic(hash);
5380     }
5381 }
5382
5383 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
5384  * taggability of that table.
5385  *
5386  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
5387  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
5388  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
5389  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
5390  * different wildcards to be created with the same address, then this function
5391  * will incorrectly skip revalidation. */
5392 static void
5393 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
5394 {
5395     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
5396     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
5397     struct cls_table *catchall, *other;
5398     struct cls_table *t;
5399
5400     catchall = other = NULL;
5401
5402     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
5403     case 0:
5404         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
5405          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
5406          * yet. */
5407         break;
5408
5409     case 1:
5410     case 2:
5411         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
5412             if (cls_table_is_catchall(t)) {
5413                 catchall = t;
5414             } else if (!other) {
5415                 other = t;
5416             } else {
5417                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
5418                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
5419                 other = NULL;
5420             }
5421         }
5422         break;
5423
5424     default:
5425         /* Can't tag this table. */
5426         break;
5427     }
5428
5429     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
5430         table->catchall_table = catchall;
5431         table->other_table = other;
5432         ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
5433     }
5434 }
5435
5436 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
5437  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
5438  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
5439  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
5440  *
5441  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
5442  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
5443 static void
5444 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
5445 {
5446     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5447
5448     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
5449
5450     if (!ofproto->backer->need_revalidate) {
5451         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
5452
5453         if (table->other_table && rule->tag) {
5454             tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set, rule->tag);
5455         } else {
5456             ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
5457         }
5458     }
5459 }
5460 \f
5461 static bool
5462 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
5463                   enum ofp_config_flags frag_handling)
5464 {
5465     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5466     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
5467         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
5468         return true;
5469     } else {
5470         return false;
5471     }
5472 }
5473
5474 static enum ofperr
5475 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
5476            const struct flow *flow,
5477            const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
5478 {
5479     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5480     struct odputil_keybuf keybuf;
5481     struct dpif_flow_stats stats;
5482     struct xlate_out xout;
5483     struct xlate_in xin;
5484     struct ofpbuf key;
5485
5486
5487     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5488     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
5489                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
5490
5491     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5492
5493     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, NULL, stats.tcp_flags, packet);
5494     xin.resubmit_stats = &stats;
5495     xin.ofpacts_len = ofpacts_len;
5496     xin.ofpacts = ofpacts;
5497
5498     xlate_actions(&xin, &xout);
5499     dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
5500                  xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size, packet);
5501     xlate_out_uninit(&xout);
5502
5503     return 0;
5504 }
5505 \f
5506 /* NetFlow. */
5507
5508 static int
5509 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
5510             const struct netflow_options *netflow_options)
5511 {
5512     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5513
5514     if (netflow_options) {
5515         if (!ofproto->netflow) {
5516             ofproto->netflow = netflow_create();
5517         }
5518         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
5519     } else {
5520         netflow_destroy(ofproto->netflow);
5521         ofproto->netflow = NULL;
5522         return 0;
5523     }
5524 }
5525
5526 static void
5527 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
5528                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
5529 {
5530     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5531
5532     dpif_get_netflow_ids(ofproto->backer->dpif, engine_type, engine_id);
5533 }
5534
5535 static void
5536 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
5537 {
5538     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
5539         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
5540         struct subfacet *subfacet;
5541         struct ofexpired expired;
5542
5543         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5544             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
5545                 struct dpif_flow_stats stats;
5546
5547                 subfacet_install(subfacet, &facet->xout.odp_actions,
5548                                  &stats);
5549                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5550             }
5551         }
5552
5553         expired.flow = facet->flow;
5554         expired.packet_count = facet->packet_count;
5555         expired.byte_count = facet->byte_count;
5556         expired.used = facet->used;
5557         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
5558     }
5559 }
5560
5561 static void
5562 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
5563 {
5564     struct cls_cursor cursor;
5565     struct facet *facet;
5566
5567     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
5568     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
5569         send_active_timeout(ofproto, facet);
5570     }
5571 }
5572 \f
5573 static struct ofproto_dpif *
5574 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
5575 {
5576     struct ofproto_dpif *ofproto;
5577
5578     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
5579                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
5580         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
5581             return ofproto;
5582         }
5583     }
5584     return NULL;
5585 }
5586
5587 static void
5588 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
5589                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5590 {
5591     struct ofproto_dpif *ofproto;
5592
5593     if (argc > 1) {
5594         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5595         if (!ofproto) {
5596             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
5597             return;
5598         }
5599         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
5600     } else {
5601         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5602             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
5603         }
5604     }
5605
5606     unixctl_command_reply(conn, "table successfully flushed");
5607 }
5608
5609 static void
5610 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
5611                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5612 {
5613     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5614     const struct ofproto_dpif *ofproto;
5615     const struct mac_entry *e;
5616
5617     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5618     if (!ofproto) {
5619         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
5620         return;
5621     }
5622
5623     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
5624     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
5625         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
5626         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
5627                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
5628                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
5629                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
5630     }
5631     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
5632     ds_destroy(&ds);
5633 }
5634
5635 struct trace_ctx {
5636     struct xlate_out xout;
5637     struct xlate_in xin;
5638     struct flow flow;
5639     struct ds *result;
5640 };
5641
5642 static void
5643 trace_format_rule(struct ds *result, int level, const struct rule_dpif *rule)
5644 {
5645     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5646     if (!rule) {
5647         ds_put_cstr(result, "No match\n");
5648         return;
5649     }
5650
5651     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
5652                   rule ? rule->up.table_id : 0, ntohll(rule->up.flow_cookie));
5653     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
5654     ds_put_char(result, '\n');
5655
5656     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5657     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
5658     ofpacts_format(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, result);
5659     ds_put_char(result, '\n');
5660 }
5661
5662 static void
5663 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
5664                   struct trace_ctx *trace)
5665 {
5666     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5667     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5668     if (flow_equal(&trace->xin.flow, &trace->flow)) {
5669         ds_put_cstr(result, "unchanged");
5670     } else {
5671         flow_format(result, &trace->xin.flow);
5672         trace->flow = trace->xin.flow;
5673     }
5674     ds_put_char(result, '\n');
5675 }
5676
5677 static void
5678 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
5679                   struct trace_ctx *trace)
5680 {
5681     size_t i;
5682
5683     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5684     ds_put_format(result, "%s:", title);
5685     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
5686         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
5687     }
5688     ds_put_char(result, '\n');
5689 }
5690
5691 static void
5692 trace_format_odp(struct ds *result, int level, const char *title,
5693                  struct trace_ctx *trace)
5694 {
5695     struct ofpbuf *odp_actions = &trace->xout.odp_actions;
5696
5697     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5698     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5699     format_odp_actions(result, odp_actions->data, odp_actions->size);
5700     ds_put_char(result, '\n');
5701 }
5702
5703 static void
5704 trace_resubmit(struct xlate_in *xin, struct rule_dpif *rule, int recurse)
5705 {
5706     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(xin, struct trace_ctx, xin);
5707     struct ds *result = trace->result;
5708
5709     ds_put_char(result, '\n');
5710     trace_format_flow(result, recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
5711     trace_format_regs(result, recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
5712     trace_format_odp(result,  recurse + 1, "Resubmitted  odp", trace);
5713     trace_format_rule(result, recurse + 1, rule);
5714 }
5715
5716 static void
5717 trace_report(struct xlate_in *xin, const char *s, int recurse)
5718 {
5719     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(xin, struct trace_ctx, xin);
5720     struct ds *result = trace->result;
5721
5722     ds_put_char_multiple(result, '\t', recurse);
5723     ds_put_cstr(result, s);
5724     ds_put_char(result, '\n');
5725 }
5726
5727 static void
5728 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
5729                       void *aux OVS_UNUSED)
5730 {
5731     const struct dpif_backer *backer;
5732     struct ofproto_dpif *ofproto;
5733     struct ofpbuf odp_key;
5734     struct ofpbuf *packet;
5735     struct ds result;
5736     struct flow flow;
5737     char *s;
5738
5739     packet = NULL;
5740     backer = NULL;
5741     ds_init(&result);
5742     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
5743
5744     /* Handle "-generate" or a hex string as the last argument. */
5745     if (!strcmp(argv[argc - 1], "-generate")) {
5746         packet = ofpbuf_new(0);
5747         argc--;
5748     } else {
5749         const char *error = eth_from_hex(argv[argc - 1], &packet);
5750         if (!error) {
5751             argc--;
5752         } else if (argc == 4) {
5753             /* The 3-argument form must end in "-generate' or a hex string. */
5754             unixctl_command_reply_error(conn, error);
5755             goto exit;
5756         }
5757     }
5758
5759     /* Parse the flow and determine whether a datapath or
5760      * bridge is specified. If function odp_flow_key_from_string()
5761      * returns 0, the flow is a odp_flow. If function
5762      * parse_ofp_exact_flow() returns 0, the flow is a br_flow. */
5763     if (!odp_flow_key_from_string(argv[argc - 1], NULL, &odp_key)) {
5764         /* If the odp_flow is the second argument,
5765          * the datapath name is the first argument. */
5766         if (argc == 3) {
5767             const char *dp_type;
5768             if (!strncmp(argv[1], "ovs-", 4)) {
5769                 dp_type = argv[1] + 4;
5770             } else {
5771                 dp_type = argv[1];
5772             }
5773             backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, dp_type);
5774             if (!backer) {
5775                 unixctl_command_reply_error(conn, "Cannot find datapath "
5776                                "of this name");
5777                 goto exit;
5778             }
5779         } else {
5780             /* No datapath name specified, so there should be only one
5781              * datapath. */
5782             struct shash_node *node;
5783             if (shash_count(&all_dpif_backers) != 1) {
5784                 unixctl_command_reply_error(conn, "Must specify datapath "
5785                          "name, there is more than one type of datapath");
5786                 goto exit;
5787             }
5788             node = shash_first(&all_dpif_backers);
5789             backer = node->data;
5790         }
5791
5792         /* Extract the ofproto_dpif object from the ofproto_receive()
5793          * function. */
5794         if (ofproto_receive(backer, NULL, odp_key.data,
5795                             odp_key.size, &flow, NULL, &ofproto, NULL)) {
5796             unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid datapath flow");
5797             goto exit;
5798         }
5799         ds_put_format(&result, "Bridge: %s\n", ofproto->up.name);
5800     } else if (!parse_ofp_exact_flow(&flow, argv[argc - 1])) {
5801         if (argc != 3) {
5802             unixctl_command_reply_error(conn, "Must specify bridge name");
5803             goto exit;
5804         }
5805
5806         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5807         if (!ofproto) {
5808             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown bridge name");
5809             goto exit;
5810         }
5811     } else {
5812         unixctl_command_reply_error(conn, "Bad flow syntax");
5813         goto exit;
5814     }
5815
5816     /* Generate a packet, if requested. */
5817     if (packet) {
5818         if (!packet->size) {
5819             flow_compose(packet, &flow);
5820         } else {
5821             ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
5822             s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
5823             ds_put_cstr(&result, s);
5824             free(s);
5825
5826             /* Use the metadata from the flow and the packet argument
5827              * to reconstruct the flow. */
5828             flow_extract(packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark, NULL,
5829                          flow.in_port, &flow);
5830         }
5831     }
5832
5833     ofproto_trace(ofproto, &flow, packet, &result);
5834     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&result));
5835
5836 exit:
5837     ds_destroy(&result);
5838     ofpbuf_delete(packet);
5839     ofpbuf_uninit(&odp_key);
5840 }
5841
5842 void
5843 ofproto_trace(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5844               const struct ofpbuf *packet, struct ds *ds)
5845 {
5846     struct rule_dpif *rule;
5847
5848     ds_put_cstr(ds, "Flow: ");
5849     flow_format(ds, flow);
5850     ds_put_char(ds, '\n');
5851
5852     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, NULL);
5853
5854     trace_format_rule(ds, 0, rule);
5855     if (rule == ofproto->miss_rule) {
5856         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, flow generates \"packet in\"s.\n");
5857     } else if (rule == ofproto->no_packet_in_rule) {
5858         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, packets dropped because "
5859                     "OFPPC_NO_PACKET_IN is set on in_port.\n");
5860     } else if (rule == ofproto->drop_frags_rule) {
5861         ds_put_cstr(ds, "\nPackets dropped because they are IP fragments "
5862                     "and the fragment handling mode is \"drop\".\n");
5863     }
5864
5865     if (rule) {
5866         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5867         struct ofpbuf odp_actions;
5868         struct trace_ctx trace;
5869         struct match match;
5870         uint8_t tcp_flags;
5871
5872         tcp_flags = packet ? packet_get_tcp_flags(packet, flow) : 0;
5873         trace.result = ds;
5874         trace.flow = *flow;
5875         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
5876                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5877         xlate_in_init(&trace.xin, ofproto, flow, rule, tcp_flags, packet);
5878         trace.xin.resubmit_hook = trace_resubmit;
5879         trace.xin.report_hook = trace_report;
5880
5881         xlate_actions(&trace.xin, &trace.xout);
5882
5883         ds_put_char(ds, '\n');
5884         trace_format_flow(ds, 0, "Final flow", &trace);
5885
5886         match_init(&match, flow, &trace.xout.wc);
5887         ds_put_cstr(ds, "Relevant fields: ");
5888         match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
5889         ds_put_char(ds, '\n');
5890
5891         ds_put_cstr(ds, "Datapath actions: ");
5892         format_odp_actions(ds, trace.xout.odp_actions.data,
5893                            trace.xout.odp_actions.size);
5894
5895         if (trace.xout.slow) {
5896             ds_put_cstr(ds, "\nThis flow is handled by the userspace "
5897                         "slow path because it:");
5898             switch (trace.xout.slow) {
5899             case SLOW_CFM:
5900                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of CFM packets.");
5901                 break;
5902             case SLOW_LACP:
5903                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of LACP packets.");
5904                 break;
5905             case SLOW_STP:
5906                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of STP packets.");
5907                 break;
5908             case SLOW_BFD:
5909                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of BFD packets.");
5910                 break;
5911             case SLOW_CONTROLLER:
5912                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Sends \"packet-in\" messages "
5913                             "to the OpenFlow controller.");
5914                 break;
5915             case __SLOW_MAX:
5916                 NOT_REACHED();
5917             }
5918         }
5919
5920         xlate_out_uninit(&trace.xout);
5921     }
5922 }
5923
5924 static void
5925 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
5926                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
5927 {
5928     clogged = true;
5929     unixctl_command_reply(conn, NULL);
5930 }
5931
5932 static void
5933 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
5934                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
5935 {
5936     clogged = false;
5937     unixctl_command_reply(conn, NULL);
5938 }
5939
5940 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
5941  * 'reply' describing the results. */
5942 static void
5943 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
5944 {
5945     struct cls_cursor cursor;
5946     struct facet *facet;
5947     int errors;
5948
5949     errors = 0;
5950     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
5951     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
5952         if (!facet_check_consistency(facet)) {
5953             errors++;
5954         }
5955     }
5956     if (errors) {
5957         ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
5958     }
5959
5960     if (errors) {
5961         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
5962                       ofproto->up.name, errors);
5963     } else {
5964         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
5965     }
5966 }
5967
5968 static void
5969 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
5970                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5971 {
5972     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5973     struct ofproto_dpif *ofproto;
5974
5975     if (argc > 1) {
5976         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5977         if (!ofproto) {
5978             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use "
5979                                         "ofproto/list for help)");
5980             return;
5981         }
5982         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
5983     } else {
5984         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5985             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
5986         }
5987     }
5988
5989     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
5990     ds_destroy(&reply);
5991 }
5992
5993 /* Store the current ofprotos in 'ofproto_shash'.  Returns a sorted list
5994  * of the 'ofproto_shash' nodes.  It is the responsibility of the caller
5995  * to destroy 'ofproto_shash' and free the returned value. */
5996 static const struct shash_node **
5997 get_ofprotos(struct shash *ofproto_shash)
5998 {
5999     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6000
6001     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6002         char *name = xasprintf("%s@%s", ofproto->up.type, ofproto->up.name);
6003         shash_add_nocopy(ofproto_shash, name, ofproto);
6004     }
6005
6006     return shash_sort(ofproto_shash);
6007 }
6008
6009 static void
6010 ofproto_unixctl_dpif_dump_dps(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
6011                               const char *argv[] OVS_UNUSED,
6012                               void *aux OVS_UNUSED)
6013 {
6014     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6015     struct shash ofproto_shash;
6016     const struct shash_node **sorted_ofprotos;
6017     int i;
6018
6019     shash_init(&ofproto_shash);
6020     sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
6021     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
6022         const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
6023         ds_put_format(&ds, "%s\n", node->name);
6024     }
6025
6026     shash_destroy(&ofproto_shash);
6027     free(sorted_ofprotos);
6028
6029     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6030     ds_destroy(&ds);
6031 }
6032
6033 static void
6034 show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
6035               const struct avg_subfacet_rates *rates)
6036 {
6037     ds_put_format(ds, "%s add rate: %5.3f/min, del rate: %5.3f/min\n",
6038                   heading, rates->add_rate, rates->del_rate);
6039 }
6040
6041 static void
6042 dpif_show_backer(const struct dpif_backer *backer, struct ds *ds)
6043 {
6044     const struct shash_node **ofprotos;
6045     struct ofproto_dpif *ofproto;
6046     struct shash ofproto_shash;
6047     uint64_t n_hit, n_missed;
6048     long long int minutes;
6049     size_t i;
6050
6051     n_hit = n_missed = 0;
6052     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6053         if (ofproto->backer == backer) {
6054             n_missed += ofproto->n_missed;
6055             n_hit += ofproto->n_hit;
6056         }
6057     }
6058
6059     ds_put_format(ds, "%s: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
6060                   dpif_name(backer->dpif), n_hit, n_missed);
6061     ds_put_format(ds, "\tflows: cur: %zu, avg: %u, max: %u,"
6062                   " life span: %lldms\n", hmap_count(&backer->subfacets),
6063                   backer->avg_n_subfacet, backer->max_n_subfacet,
6064                   backer->avg_subfacet_life);
6065
6066     minutes = (time_msec() - backer->created) / (1000 * 60);
6067     if (minutes >= 60) {
6068         show_dp_rates(ds, "\thourly avg:", &backer->hourly);
6069     }
6070     if (minutes >= 60 * 24) {
6071         show_dp_rates(ds, "\tdaily avg:",  &backer->daily);
6072     }
6073     show_dp_rates(ds, "\toverall avg:",  &backer->lifetime);
6074
6075     shash_init(&ofproto_shash);
6076     ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
6077     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
6078         struct ofproto_dpif *ofproto = ofprotos[i]->data;
6079         const struct shash_node **ports;
6080         size_t j;
6081
6082         if (ofproto->backer != backer) {
6083             continue;
6084         }
6085
6086         ds_put_format(ds, "\t%s: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
6087                       ofproto->up.name, ofproto->n_hit, ofproto->n_missed);
6088
6089         ports = shash_sort(&ofproto->up.port_by_name);
6090         for (j = 0; j < shash_count(&ofproto->up.port_by_name); j++) {
6091             const struct shash_node *node = ports[j];
6092             struct ofport *ofport = node->data;
6093             struct smap config;
6094             uint32_t odp_port;
6095
6096             ds_put_format(ds, "\t\t%s %u/", netdev_get_name(ofport->netdev),
6097                           ofport->ofp_port);
6098
6099             odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofproto, ofport->ofp_port);
6100             if (odp_port != OVSP_NONE) {
6101                 ds_put_format(ds, "%"PRIu32":", odp_port);
6102             } else {
6103                 ds_put_cstr(ds, "none:");
6104             }
6105
6106             ds_put_format(ds, " (%s", netdev_get_type(ofport->netdev));
6107
6108             smap_init(&config);
6109             if (!netdev_get_config(ofport->netdev, &config)) {
6110                 const struct smap_node **nodes;
6111                 size_t i;
6112
6113                 nodes = smap_sort(&config);
6114                 for (i = 0; i < smap_count(&config); i++) {
6115                     const struct smap_node *node = nodes[i];
6116                     ds_put_format(ds, "%c %s=%s", i ? ',' : ':',
6117                                   node->key, node->value);
6118                 }
6119                 free(nodes);
6120             }
6121             smap_destroy(&config);
6122
6123             ds_put_char(ds, ')');
6124             ds_put_char(ds, '\n');
6125         }
6126         free(ports);
6127     }
6128     shash_destroy(&ofproto_shash);
6129     free(ofprotos);
6130 }
6131
6132 static void
6133 ofproto_unixctl_dpif_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
6134                           const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6135 {
6136     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6137     const struct shash_node **backers;
6138     int i;
6139
6140     backers = shash_sort(&all_dpif_backers);
6141     for (i = 0; i < shash_count(&all_dpif_backers); i++) {
6142         dpif_show_backer(backers[i]->data, &ds);
6143     }
6144     free(backers);
6145
6146     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6147     ds_destroy(&ds);
6148 }
6149
6150 /* Dump the megaflow (facet) cache.  This is useful to check the
6151  * correctness of flow wildcarding, since the same mechanism is used for
6152  * both xlate caching and kernel wildcarding.
6153  *
6154  * It's important to note that in the output the flow description uses
6155  * OpenFlow (OFP) ports, but the actions use datapath (ODP) ports.
6156  *
6157  * This command is only needed for advanced debugging, so it's not
6158  * documented in the man page. */
6159 static void
6160 ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows(struct unixctl_conn *conn,
6161                                     int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6162                                     void *aux OVS_UNUSED)
6163 {
6164     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6165     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6166     long long int now = time_msec();
6167     struct cls_cursor cursor;
6168     struct facet *facet;
6169
6170     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6171     if (!ofproto) {
6172         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6173         return;
6174     }
6175
6176     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
6177     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
6178         cls_rule_format(&facet->cr, &ds);
6179         ds_put_cstr(&ds, ", ");
6180         ds_put_format(&ds, "n_subfacets:%zu, ", list_size(&facet->subfacets));
6181         ds_put_format(&ds, "used:%.3fs, ", (now - facet->used) / 1000.0);
6182         ds_put_cstr(&ds, "Datapath actions: ");
6183         if (facet->xout.slow) {
6184             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
6185             const struct nlattr *actions;
6186             size_t actions_len;
6187
6188             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
6189                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
6190                               &actions, &actions_len);
6191             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
6192         } else {
6193             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
6194                                facet->xout.odp_actions.size);
6195         }
6196         ds_put_cstr(&ds, "\n");
6197     }
6198
6199     ds_chomp(&ds, '\n');
6200     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6201     ds_destroy(&ds);
6202 }
6203
6204 static void
6205 ofproto_unixctl_dpif_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
6206                                 int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6207                                 void *aux OVS_UNUSED)
6208 {
6209     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6210     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6211     struct subfacet *subfacet;
6212
6213     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6214     if (!ofproto) {
6215         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6216         return;
6217     }
6218
6219     update_stats(ofproto->backer);
6220
6221     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->backer->subfacets) {
6222         struct facet *facet = subfacet->facet;
6223
6224         if (ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto) != ofproto) {
6225             continue;
6226         }
6227
6228         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &ds);
6229
6230         ds_put_format(&ds, ", packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
6231                       subfacet->dp_packet_count, subfacet->dp_byte_count);
6232         if (subfacet->used) {
6233             ds_put_format(&ds, "%.3fs",
6234                           (time_msec() - subfacet->used) / 1000.0);
6235         } else {
6236             ds_put_format(&ds, "never");
6237         }
6238         if (subfacet->facet->tcp_flags) {
6239             ds_put_cstr(&ds, ", flags:");
6240             packet_format_tcp_flags(&ds, subfacet->facet->tcp_flags);
6241         }
6242
6243         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
6244         if (facet->xout.slow) {
6245             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
6246             const struct nlattr *actions;
6247             size_t actions_len;
6248
6249             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
6250                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
6251                               &actions, &actions_len);
6252             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
6253         } else {
6254             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
6255                                facet->xout.odp_actions.size);
6256         }
6257         ds_put_char(&ds, '\n');
6258     }
6259
6260     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6261     ds_destroy(&ds);
6262 }
6263
6264 static void
6265 ofproto_unixctl_dpif_del_flows(struct unixctl_conn *conn,
6266                                int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6267                                void *aux OVS_UNUSED)
6268 {
6269     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6270     struct ofproto_dpif *ofproto;
6271
6272     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6273     if (!ofproto) {
6274         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6275         return;
6276     }
6277
6278     flush(&ofproto->up);
6279
6280     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6281     ds_destroy(&ds);
6282 }
6283
6284 static void
6285 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
6286 {
6287     static bool registered;
6288     if (registered) {
6289         return;
6290     }
6291     registered = true;
6292
6293     unixctl_command_register(
6294         "ofproto/trace",
6295         "[dp_name]|bridge odp_flow|br_flow [-generate|packet]",
6296         1, 3, ofproto_unixctl_trace, NULL);
6297     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
6298                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
6299     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
6300                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
6301     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
6302                              ofproto_dpif_clog, NULL);
6303     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
6304                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
6305     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
6306                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
6307     unixctl_command_register("dpif/dump-dps", "", 0, 0,
6308                              ofproto_unixctl_dpif_dump_dps, NULL);
6309     unixctl_command_register("dpif/show", "", 0, 0, ofproto_unixctl_dpif_show,
6310                              NULL);
6311     unixctl_command_register("dpif/dump-flows", "bridge", 1, 1,
6312                              ofproto_unixctl_dpif_dump_flows, NULL);
6313     unixctl_command_register("dpif/del-flows", "bridge", 1, 1,
6314                              ofproto_unixctl_dpif_del_flows, NULL);
6315     unixctl_command_register("dpif/dump-megaflows", "bridge", 1, 1,
6316                              ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows, NULL);
6317 }
6318 \f
6319 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
6320  *
6321  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
6322  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
6323  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
6324  * widespread use, we will delete these interfaces. */
6325
6326 static int
6327 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6328 {
6329     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
6330     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
6331
6332     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
6333         && vid == ofport->vlandev_vid) {
6334         return 0;
6335     }
6336
6337     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
6338
6339     if (ofport->realdev_ofp_port) {
6340         vsp_remove(ofport);
6341     }
6342     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
6343         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
6344          * themselves be part of a bundle. */
6345         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
6346     }
6347
6348     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6349     ofport->vlandev_vid = vid;
6350
6351     if (realdev_ofp_port) {
6352         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
6353     }
6354
6355     return 0;
6356 }
6357
6358 static uint32_t
6359 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6360 {
6361     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
6362 }
6363
6364 /* Returns the OFP port number of the Linux VLAN device that corresponds to
6365  * 'vlan_tci' on the network device with port number 'realdev_ofp_port' in
6366  * 'struct ofport_dpif'.  For example, given 'realdev_ofp_port' of eth0 and
6367  * 'vlan_tci' 9, it would return the port number of eth0.9.
6368  *
6369  * Unless VLAN splinters are enabled for port 'realdev_ofp_port', this
6370  * function just returns its 'realdev_ofp_port' argument. */
6371 uint16_t
6372 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6373                        uint16_t realdev_ofp_port, ovs_be16 vlan_tci)
6374 {
6375     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
6376         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
6377         const struct vlan_splinter *vsp;
6378
6379         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
6380                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
6381                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
6382             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
6383                 && vsp->vid == vid) {
6384                 return vsp->vlandev_ofp_port;
6385             }
6386         }
6387     }
6388     return realdev_ofp_port;
6389 }
6390
6391 static struct vlan_splinter *
6392 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
6393 {
6394     struct vlan_splinter *vsp;
6395
6396     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
6397                              &ofproto->vlandev_map) {
6398         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
6399             return vsp;
6400         }
6401     }
6402
6403     return NULL;
6404 }
6405
6406 /* Returns the OpenFlow port number of the "real" device underlying the Linux
6407  * VLAN device with OpenFlow port number 'vlandev_ofp_port' and stores the
6408  * VLAN VID of the Linux VLAN device in '*vid'.  For example, given
6409  * 'vlandev_ofp_port' of eth0.9, it would return the OpenFlow port number of
6410  * eth0 and store 9 in '*vid'.
6411  *
6412  * Returns 0 and does not modify '*vid' if 'vlandev_ofp_port' is not a Linux
6413  * VLAN device.  Unless VLAN splinters are enabled, this is what this function
6414  * always does.*/
6415 static uint16_t
6416 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6417                        uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
6418 {
6419     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
6420         const struct vlan_splinter *vsp;
6421
6422         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
6423         if (vsp) {
6424             if (vid) {
6425                 *vid = vsp->vid;
6426             }
6427             return vsp->realdev_ofp_port;
6428         }
6429     }
6430     return 0;
6431 }
6432
6433 /* Given 'flow', a flow representing a packet received on 'ofproto', checks
6434  * whether 'flow->in_port' represents a Linux VLAN device.  If so, changes
6435  * 'flow->in_port' to the "real" device backing the VLAN device, sets
6436  * 'flow->vlan_tci' to the VLAN VID, and returns true.  Otherwise (which is
6437  * always the case unless VLAN splinters are enabled), returns false without
6438  * making any changes. */
6439 static bool
6440 vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow *flow)
6441 {
6442     uint16_t realdev;
6443     int vid;
6444
6445     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
6446     if (!realdev) {
6447         return false;
6448     }
6449
6450     /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device with
6451      * the VLAN device's VLAN ID. */
6452     flow->in_port = realdev;
6453     flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
6454     return true;
6455 }
6456
6457 static void
6458 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
6459 {
6460     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6461     struct vlan_splinter *vsp;
6462
6463     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
6464     if (vsp) {
6465         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
6466         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
6467         free(vsp);
6468
6469         port->realdev_ofp_port = 0;
6470     } else {
6471         VLOG_ERR("missing vlan device record");
6472     }
6473 }
6474
6475 static void
6476 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6477 {
6478     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6479
6480     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
6481         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
6482             == realdev_ofp_port)) {
6483         struct vlan_splinter *vsp;
6484
6485         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
6486         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
6487                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
6488         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
6489                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
6490         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6491         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
6492         vsp->vid = vid;
6493
6494         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6495     } else {
6496         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
6497     }
6498 }
6499
6500 uint32_t
6501 ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
6502 {
6503     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
6504     return ofport ? ofport->odp_port : OVSP_NONE;
6505 }
6506
6507 static struct ofport_dpif *
6508 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *backer, uint32_t odp_port)
6509 {
6510     struct ofport_dpif *port;
6511
6512     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, odp_port_node,
6513                              hash_int(odp_port, 0),
6514                              &backer->odp_to_ofport_map) {
6515         if (port->odp_port == odp_port) {
6516             return port;
6517         }
6518     }
6519
6520     return NULL;
6521 }
6522
6523 static uint16_t
6524 odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
6525 {
6526     struct ofport_dpif *port;
6527
6528     port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
6529     if (port && &ofproto->up == port->up.ofproto) {
6530         return port->up.ofp_port;
6531     } else {
6532         return OFPP_NONE;
6533     }
6534 }
6535
6536 /* Compute exponentially weighted moving average, adding 'new' as the newest,
6537  * most heavily weighted element.  'base' designates the rate of decay: after
6538  * 'base' further updates, 'new''s weight in the EWMA decays to about 1/e
6539  * (about .37). */
6540 static void
6541 exp_mavg(double *avg, int base, double new)
6542 {
6543     *avg = (*avg * (base - 1) + new) / base;
6544 }
6545
6546 static void
6547 update_moving_averages(struct dpif_backer *backer)
6548 {
6549     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
6550     long long int minutes = (time_msec() - backer->created) / min_ms;
6551
6552     if (minutes > 0) {
6553         backer->lifetime.add_rate = (double) backer->total_subfacet_add_count
6554             / minutes;
6555         backer->lifetime.del_rate = (double) backer->total_subfacet_del_count
6556             / minutes;
6557     } else {
6558         backer->lifetime.add_rate = 0.0;
6559         backer->lifetime.del_rate = 0.0;
6560     }
6561
6562     /* Update hourly averages on the minute boundaries. */
6563     if (time_msec() - backer->last_minute >= min_ms) {
6564         exp_mavg(&backer->hourly.add_rate, 60, backer->subfacet_add_count);
6565         exp_mavg(&backer->hourly.del_rate, 60, backer->subfacet_del_count);
6566
6567         /* Update daily averages on the hour boundaries. */
6568         if ((backer->last_minute - backer->created) / min_ms % 60 == 59) {
6569             exp_mavg(&backer->daily.add_rate, 24, backer->hourly.add_rate);
6570             exp_mavg(&backer->daily.del_rate, 24, backer->hourly.del_rate);
6571         }
6572
6573         backer->total_subfacet_add_count += backer->subfacet_add_count;
6574         backer->total_subfacet_del_count += backer->subfacet_del_count;
6575         backer->subfacet_add_count = 0;
6576         backer->subfacet_del_count = 0;
6577         backer->last_minute += min_ms;
6578     }
6579 }
6580
6581 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
6582     init,
6583     enumerate_types,
6584     enumerate_names,
6585     del,
6586     port_open_type,
6587     type_run,
6588     type_run_fast,
6589     type_wait,
6590     alloc,
6591     construct,
6592     destruct,
6593     dealloc,
6594     run,
6595     run_fast,
6596     wait,
6597     get_memory_usage,
6598     flush,
6599     get_features,
6600     get_tables,
6601     port_alloc,
6602     port_construct,
6603     port_destruct,
6604     port_dealloc,
6605     port_modified,
6606     port_reconfigured,
6607     port_query_by_name,
6608     port_add,
6609     port_del,
6610     port_get_stats,
6611     port_dump_start,
6612     port_dump_next,
6613     port_dump_done,
6614     port_poll,
6615     port_poll_wait,
6616     port_is_lacp_current,
6617     NULL,                       /* rule_choose_table */
6618     rule_alloc,
6619     rule_construct,
6620     rule_destruct,
6621     rule_dealloc,
6622     rule_get_stats,
6623     rule_execute,
6624     rule_modify_actions,
6625     set_frag_handling,
6626     packet_out,
6627     set_netflow,
6628     get_netflow_ids,
6629     set_sflow,
6630     set_ipfix,
6631     set_cfm,
6632     get_cfm_status,
6633     set_bfd,
6634     get_bfd_status,
6635     set_stp,
6636     get_stp_status,
6637     set_stp_port,
6638     get_stp_port_status,
6639     set_queues,
6640     bundle_set,
6641     bundle_remove,
6642     mirror_set,
6643     mirror_get_stats,
6644     set_flood_vlans,
6645     is_mirror_output_bundle,
6646     forward_bpdu_changed,
6647     set_mac_table_config,
6648     set_realdev,
6649 };