Change sFlow model to reflect per-bridge sampling
[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-provider.h"
20
21 #include <errno.h>
22
23 #include "bond.h"
24 #include "bundle.h"
25 #include "byte-order.h"
26 #include "connmgr.h"
27 #include "coverage.h"
28 #include "cfm.h"
29 #include "dpif.h"
30 #include "dynamic-string.h"
31 #include "fail-open.h"
32 #include "hmapx.h"
33 #include "lacp.h"
34 #include "learn.h"
35 #include "mac-learning.h"
36 #include "meta-flow.h"
37 #include "multipath.h"
38 #include "netdev-vport.h"
39 #include "netdev.h"
40 #include "netlink.h"
41 #include "nx-match.h"
42 #include "odp-util.h"
43 #include "ofp-util.h"
44 #include "ofpbuf.h"
45 #include "ofp-actions.h"
46 #include "ofp-parse.h"
47 #include "ofp-print.h"
48 #include "ofproto-dpif-governor.h"
49 #include "ofproto-dpif-ipfix.h"
50 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
51 #include "poll-loop.h"
52 #include "simap.h"
53 #include "smap.h"
54 #include "timer.h"
55 #include "tunnel.h"
56 #include "unaligned.h"
57 #include "unixctl.h"
58 #include "vlan-bitmap.h"
59 #include "vlog.h"
60
61 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
62
63 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
64 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_xlate);
65 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
66 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
67 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
68 COVERAGE_DEFINE(facet_suppress);
69
70 /* Maximum depth of flow table recursion (due to resubmit actions) in a
71  * flow translation. */
72 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 64
73
74 /* Number of implemented OpenFlow tables. */
75 enum { N_TABLES = 255 };
76 enum { TBL_INTERNAL = N_TABLES - 1 };    /* Used for internal hidden rules. */
77 BUILD_ASSERT_DECL(N_TABLES >= 2 && N_TABLES <= 255);
78
79 struct ofport_dpif;
80 struct ofproto_dpif;
81 struct flow_miss;
82 struct facet;
83
84 struct rule_dpif {
85     struct rule up;
86
87     /* These statistics:
88      *
89      *   - Do include packets and bytes from facets that have been deleted or
90      *     whose own statistics have been folded into the rule.
91      *
92      *   - Do include packets and bytes sent "by hand" that were accounted to
93      *     the rule without any facet being involved (this is a rare corner
94      *     case in rule_execute()).
95      *
96      *   - Do not include packet or bytes that can be obtained from any facet's
97      *     packet_count or byte_count member or that can be obtained from the
98      *     datapath by, e.g., dpif_flow_get() for any subfacet.
99      */
100     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
101     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
102
103     tag_type tag;                /* Caches rule_calculate_tag() result. */
104
105     struct list facets;          /* List of "struct facet"s. */
106 };
107
108 static struct rule_dpif *rule_dpif_cast(const struct rule *rule)
109 {
110     return rule ? CONTAINER_OF(rule, struct rule_dpif, up) : NULL;
111 }
112
113 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
114                                           const struct flow *);
115 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup__(struct ofproto_dpif *,
116                                             const struct flow *,
117                                             uint8_t table);
118 static struct rule_dpif *rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto,
119                                              const struct flow *flow);
120
121 static void rule_credit_stats(struct rule_dpif *,
122                               const struct dpif_flow_stats *);
123 static void flow_push_stats(struct facet *, const struct dpif_flow_stats *);
124 static tag_type rule_calculate_tag(const struct flow *,
125                                    const struct minimask *, uint32_t basis);
126 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
127
128 #define MAX_MIRRORS 32
129 typedef uint32_t mirror_mask_t;
130 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
131 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
132 struct ofmirror {
133     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
134     size_t idx;                 /* In ofproto's "mirrors" array. */
135     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
136     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
137
138     /* Selection criteria. */
139     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
140     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
141     unsigned long *vlans;       /* Bitmap of chosen VLANs, NULL selects all. */
142
143     /* Output (exactly one of out == NULL and out_vlan == -1 is true). */
144     struct ofbundle *out;       /* Output port or NULL. */
145     int out_vlan;               /* Output VLAN or -1. */
146     mirror_mask_t dup_mirrors;  /* Bitmap of mirrors with the same output. */
147
148     /* Counters. */
149     int64_t packet_count;       /* Number of packets sent. */
150     int64_t byte_count;         /* Number of bytes sent. */
151 };
152
153 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
154 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
155                                 mirror_mask_t mirrors,
156                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
157
158 struct ofbundle {
159     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "bundles" hmap. */
160     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
161     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
162     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
163
164     /* Configuration. */
165     struct list ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
166     enum port_vlan_mode vlan_mode; /* VLAN mode */
167     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
168     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1.
169                                  * NULL if all VLANs are trunked. */
170     struct lacp *lacp;          /* LACP if LACP is enabled, otherwise NULL. */
171     struct bond *bond;          /* Nonnull iff more than one port. */
172     bool use_priority_tags;     /* Use 802.1p tag for frames in VLAN 0? */
173
174     /* Status. */
175     bool floodable;          /* True if no port has OFPUTIL_PC_NO_FLOOD set. */
176
177     /* Port mirroring info. */
178     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
179     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
180     mirror_mask_t mirror_out;   /* Mirrors that output to this bundle. */
181 };
182
183 static void bundle_remove(struct ofport *);
184 static void bundle_update(struct ofbundle *);
185 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
186 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
187 static void bundle_run(struct ofbundle *);
188 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
189 static struct ofbundle *lookup_input_bundle(const struct ofproto_dpif *,
190                                             uint16_t in_port, bool warn,
191                                             struct ofport_dpif **in_ofportp);
192
193 /* A controller may use OFPP_NONE as the ingress port to indicate that
194  * it did not arrive on a "real" port.  'ofpp_none_bundle' exists for
195  * when an input bundle is needed for validation (e.g., mirroring or
196  * OFPP_NORMAL processing).  It is not connected to an 'ofproto' or have
197  * any 'port' structs, so care must be taken when dealing with it. */
198 static struct ofbundle ofpp_none_bundle = {
199     .name      = "OFPP_NONE",
200     .vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK
201 };
202
203 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
204 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
205 static int set_stp_port(struct ofport *,
206                         const struct ofproto_port_stp_settings *);
207
208 static bool ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *, uint16_t vlan);
209
210 struct action_xlate_ctx {
211 /* action_xlate_ctx_init() initializes these members. */
212
213     /* The ofproto. */
214     struct ofproto_dpif *ofproto;
215
216     /* Flow to which the OpenFlow actions apply.  xlate_actions() will modify
217      * this flow when actions change header fields. */
218     struct flow flow;
219
220     /* stack for the push and pop actions.
221      * Each stack element is of the type "union mf_subvalue". */
222     struct ofpbuf stack;
223     union mf_subvalue init_stack[1024 / sizeof(union mf_subvalue)];
224
225     /* The packet corresponding to 'flow', or a null pointer if we are
226      * revalidating without a packet to refer to. */
227     const struct ofpbuf *packet;
228
229     /* Should OFPP_NORMAL update the MAC learning table?  Should "learn"
230      * actions update the flow table?
231      *
232      * We want to update these tables if we are actually processing a packet,
233      * or if we are accounting for packets that the datapath has processed, but
234      * not if we are just revalidating. */
235     bool may_learn;
236
237     /* The rule that we are currently translating, or NULL. */
238     struct rule_dpif *rule;
239
240     /* Union of the set of TCP flags seen so far in this flow.  (Used only by
241      * NXAST_FIN_TIMEOUT.  Set to zero to avoid updating updating rules'
242      * timeouts.) */
243     uint8_t tcp_flags;
244
245     /* If nonnull, flow translation calls this function just before executing a
246      * resubmit or OFPP_TABLE action.  In addition, disables logging of traces
247      * when the recursion depth is exceeded.
248      *
249      * 'rule' is the rule being submitted into.  It will be null if the
250      * resubmit or OFPP_TABLE action didn't find a matching rule.
251      *
252      * This is normally null so the client has to set it manually after
253      * calling action_xlate_ctx_init(). */
254     void (*resubmit_hook)(struct action_xlate_ctx *, struct rule_dpif *rule);
255
256     /* If nonnull, flow translation calls this function to report some
257      * significant decision, e.g. to explain why OFPP_NORMAL translation
258      * dropped a packet. */
259     void (*report_hook)(struct action_xlate_ctx *, const char *s);
260
261     /* If nonnull, flow translation credits the specified statistics to each
262      * rule reached through a resubmit or OFPP_TABLE action.
263      *
264      * This is normally null so the client has to set it manually after
265      * calling action_xlate_ctx_init(). */
266     const struct dpif_flow_stats *resubmit_stats;
267
268 /* xlate_actions() initializes and uses these members.  The client might want
269  * to look at them after it returns. */
270
271     struct ofpbuf *odp_actions; /* Datapath actions. */
272     tag_type tags;              /* Tags associated with actions. */
273     enum slow_path_reason slow; /* 0 if fast path may be used. */
274     bool has_learn;             /* Actions include NXAST_LEARN? */
275     bool has_normal;            /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
276     bool has_fin_timeout;       /* Actions include NXAST_FIN_TIMEOUT? */
277     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
278     mirror_mask_t mirrors;      /* Bitmap of associated mirrors. */
279
280 /* xlate_actions() initializes and uses these members, but the client has no
281  * reason to look at them. */
282
283     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
284     bool max_resubmit_trigger;  /* Recursed too deeply during translation. */
285     struct flow base_flow;      /* Flow at the last commit. */
286     uint32_t orig_skb_priority; /* Priority when packet arrived. */
287     uint8_t table_id;           /* OpenFlow table ID where flow was found. */
288     uint32_t sflow_n_outputs;   /* Number of output ports. */
289     uint32_t sflow_odp_port;    /* Output port for composing sFlow action. */
290     uint16_t user_cookie_offset;/* Used for user_action_cookie fixup. */
291     bool exit;                  /* No further actions should be processed. */
292 };
293
294 /* Initial values of fields of the packet that may be changed during
295  * flow processing and needed later. */
296 struct initial_vals {
297    /* This is the value of vlan_tci in the packet as actually received from
298     * dpif.  This is the same as the facet's flow.vlan_tci unless the packet
299     * was received via a VLAN splinter.  In that case, this value is 0
300     * (because the packet as actually received from the dpif had no 802.1Q
301     * tag) but the facet's flow.vlan_tci is set to the VLAN that the splinter
302     * represents.
303     *
304     * This member should be removed when the VLAN splinters feature is no
305     * longer needed. */
306     ovs_be16 vlan_tci;
307
308     /* If received on a tunnel, the IP TOS value of the tunnel. */
309     uint8_t tunnel_ip_tos;
310 };
311
312 static void action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *,
313                                   struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
314                                   const struct initial_vals *initial_vals,
315                                   struct rule_dpif *,
316                                   uint8_t tcp_flags, const struct ofpbuf *);
317 static void xlate_actions(struct action_xlate_ctx *,
318                           const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len,
319                           struct ofpbuf *odp_actions);
320 static void xlate_actions_for_side_effects(struct action_xlate_ctx *,
321                                            const struct ofpact *ofpacts,
322                                            size_t ofpacts_len);
323 static void xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *, uint16_t in_port,
324                                uint8_t table_id, bool may_packet_in);
325
326 static size_t put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *,
327                                    struct ofpbuf *odp_actions,
328                                    const struct flow *,
329                                    const union user_action_cookie *,
330                                    const size_t);
331
332 static void compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
333                               enum slow_path_reason,
334                               uint64_t *stub, size_t stub_size,
335                               const struct nlattr **actionsp,
336                               size_t *actions_lenp);
337
338 static void xlate_report(struct action_xlate_ctx *ctx, const char *s);
339
340 /* A subfacet (see "struct subfacet" below) has three possible installation
341  * states:
342  *
343  *   - SF_NOT_INSTALLED: Not installed in the datapath.  This will only be the
344  *     case just after the subfacet is created, just before the subfacet is
345  *     destroyed, or if the datapath returns an error when we try to install a
346  *     subfacet.
347  *
348  *   - SF_FAST_PATH: The subfacet's actions are installed in the datapath.
349  *
350  *   - SF_SLOW_PATH: An action that sends every packet for the subfacet through
351  *     ofproto_dpif is installed in the datapath.
352  */
353 enum subfacet_path {
354     SF_NOT_INSTALLED,           /* No datapath flow for this subfacet. */
355     SF_FAST_PATH,               /* Full actions are installed. */
356     SF_SLOW_PATH,               /* Send-to-userspace action is installed. */
357 };
358
359 static const char *subfacet_path_to_string(enum subfacet_path);
360
361 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
362  *
363  * See also the large comment on struct facet. */
364 struct subfacet {
365     /* Owners. */
366     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
367     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
368     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
369
370     enum odp_key_fitness key_fitness;
371     struct nlattr *key;
372     int key_len;
373
374     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
375     long long int created;      /* Time created. */
376
377     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
378     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
379
380     /* Datapath actions.
381      *
382      * These should be essentially identical for every subfacet in a facet, but
383      * may differ in trivial ways due to VLAN splinters. */
384     size_t actions_len;         /* Number of bytes in actions[]. */
385     struct nlattr *actions;     /* Datapath actions. */
386
387     enum slow_path_reason slow; /* 0 if fast path may be used. */
388     enum subfacet_path path;    /* Installed in datapath? */
389
390     /* Initial values of the packet that may be needed later. */
391     struct initial_vals initial_vals;
392
393     /* Datapath port the packet arrived on.  This is needed to remove
394      * flows for ports that are no longer part of the bridge.  Since the
395      * flow definition only has the OpenFlow port number and the port is
396      * no longer part of the bridge, we can't determine the datapath port
397      * number needed to delete the flow from the datapath. */
398     uint32_t odp_in_port;
399 };
400
401 #define SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH 50
402
403 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, struct flow_miss *miss,
404                                         long long int now);
405 static struct subfacet *subfacet_find(struct ofproto_dpif *,
406                                       const struct nlattr *key, size_t key_len,
407                                       uint32_t key_hash);
408 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
409 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
410 static void subfacet_destroy_batch(struct ofproto_dpif *,
411                                    struct subfacet **, int n);
412 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
413                                     struct dpif_flow_stats *);
414 static void subfacet_update_time(struct subfacet *, long long int used);
415 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
416                                   const struct dpif_flow_stats *);
417 static void subfacet_make_actions(struct subfacet *,
418                                   const struct ofpbuf *packet,
419                                   struct ofpbuf *odp_actions);
420 static int subfacet_install(struct subfacet *,
421                             const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
422                             struct dpif_flow_stats *, enum slow_path_reason);
423 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
424
425 static enum subfacet_path subfacet_want_path(enum slow_path_reason);
426
427 /* An exact-match instantiation of an OpenFlow flow.
428  *
429  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
430  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.  Each
431  * subfacet tracks the datapath's idea of the exact-match flow equivalent to
432  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and Open
433  * vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there is exactly
434  * one subfacet per facet.  If the dpif implementation supports more-specific
435  * flow matching than userspace, however, a facet can have more than one
436  * subfacet, each of which corresponds to some distinction in flow that
437  * userspace simply doesn't understand.
438  *
439  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at least
440  * one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
441 struct facet {
442     /* Owners. */
443     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
444     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
445     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
446
447     /* Owned data. */
448     struct list subfacets;
449     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
450
451     /* Key. */
452     struct flow flow;
453
454     /* These statistics:
455      *
456      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
457      *     dpif_execute().
458      *
459      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
460      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
461      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
462      *
463      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
464      *     datapath for any existing subfacet.
465      */
466     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
467     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
468
469     /* Resubmit statistics. */
470     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
471     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
472     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
473
474     /* Accounting. */
475     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
476     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
477     uint8_t tcp_flags;           /* TCP flags seen for this 'rule'. */
478
479     /* Properties of datapath actions.
480      *
481      * Every subfacet has its own actions because actions can differ slightly
482      * between splintered and non-splintered subfacets due to the VLAN tag
483      * being initially different (present vs. absent).  All of them have these
484      * properties in common so we just store one copy of them here. */
485     bool has_learn;              /* Actions include NXAST_LEARN? */
486     bool has_normal;             /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
487     bool has_fin_timeout;        /* Actions include NXAST_FIN_TIMEOUT? */
488     tag_type tags;               /* Tags that would require revalidation. */
489     mirror_mask_t mirrors;       /* Bitmap of dependent mirrors. */
490
491     /* Storage for a single subfacet, to reduce malloc() time and space
492      * overhead.  (A facet always has at least one subfacet and in the common
493      * case has exactly one subfacet.  However, 'one_subfacet' may not
494      * always be valid, since it could have been removed after newer
495      * subfacets were pushed onto the 'subfacets' list.) */
496     struct subfacet one_subfacet;
497
498     long long int learn_rl;      /* Rate limiter for facet_learn(). */
499 };
500
501 static struct facet *facet_create(struct rule_dpif *,
502                                   const struct flow *, uint32_t hash);
503 static void facet_remove(struct facet *);
504 static void facet_free(struct facet *);
505
506 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *,
507                                 const struct flow *, uint32_t hash);
508 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
509                                         const struct flow *, uint32_t hash);
510 static void facet_revalidate(struct facet *);
511 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
512
513 static void facet_flush_stats(struct facet *);
514
515 static void facet_update_time(struct facet *, long long int used);
516 static void facet_reset_counters(struct facet *);
517 static void facet_push_stats(struct facet *);
518 static void facet_learn(struct facet *);
519 static void facet_account(struct facet *);
520 static void push_all_stats(void);
521
522 static struct subfacet *facet_get_subfacet(struct facet *);
523
524 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
525
526 struct ofport_dpif {
527     struct hmap_node odp_port_node; /* In dpif_backer's "odp_to_ofport_map". */
528     struct ofport up;
529
530     uint32_t odp_port;
531     struct ofbundle *bundle;    /* Bundle that contains this port, if any. */
532     struct list bundle_node;    /* In struct ofbundle's "ports" list. */
533     struct cfm *cfm;            /* Connectivity Fault Management, if any. */
534     tag_type tag;               /* Tag associated with this port. */
535     bool may_enable;            /* May be enabled in bonds. */
536     long long int carrier_seq;  /* Carrier status changes. */
537     struct tnl_port *tnl_port;  /* Tunnel handle, or null. */
538
539     /* Spanning tree. */
540     struct stp_port *stp_port;  /* Spanning Tree Protocol, if any. */
541     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_DISABLED if STP not in use. */
542     long long int stp_state_entered;
543
544     struct hmap priorities;     /* Map of attached 'priority_to_dscp's. */
545
546     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
547      *
548      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
549      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
550      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
551      * widespread use, we will delete these interfaces. */
552     uint16_t realdev_ofp_port;
553     int vlandev_vid;
554 };
555
556 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
557  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
558  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
559 struct priority_to_dscp {
560     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
561     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
562
563     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
564 };
565
566 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
567  *
568  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
569  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
570  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
571  * widespread use, we will delete these interfaces. */
572 struct vlan_splinter {
573     struct hmap_node realdev_vid_node;
574     struct hmap_node vlandev_node;
575     uint16_t realdev_ofp_port;
576     uint16_t vlandev_ofp_port;
577     int vid;
578 };
579
580 static uint32_t vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *,
581                                        uint32_t realdev, ovs_be16 vlan_tci);
582 static bool vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *, struct flow *);
583 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
584 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
585
586 static uint32_t ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *,
587                                      uint16_t ofp_port);
588 static uint16_t odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
589                                      uint32_t odp_port);
590
591 static struct ofport_dpif *
592 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
593 {
594     ovs_assert(ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
595     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
596 }
597
598 static void port_run(struct ofport_dpif *);
599 static void port_run_fast(struct ofport_dpif *);
600 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
601 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
602 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
603 static void run_fast_rl(void);
604
605 struct dpif_completion {
606     struct list list_node;
607     struct ofoperation *op;
608 };
609
610 /* Extra information about a classifier table.
611  * Currently used just for optimized flow revalidation. */
612 struct table_dpif {
613     /* If either of these is nonnull, then this table has a form that allows
614      * flows to be tagged to avoid revalidating most flows for the most common
615      * kinds of flow table changes. */
616     struct cls_table *catchall_table; /* Table that wildcards all fields. */
617     struct cls_table *other_table;    /* Table with any other wildcard set. */
618     uint32_t basis;                   /* Keeps each table's tags separate. */
619 };
620
621 /* Reasons that we might need to revalidate every facet, and corresponding
622  * coverage counters.
623  *
624  * A value of 0 means that there is no need to revalidate.
625  *
626  * It would be nice to have some cleaner way to integrate with coverage
627  * counters, but with only a few reasons I guess this is good enough for
628  * now. */
629 enum revalidate_reason {
630     REV_RECONFIGURE = 1,       /* Switch configuration changed. */
631     REV_STP,                   /* Spanning tree protocol port status change. */
632     REV_PORT_TOGGLED,          /* Port enabled or disabled by CFM, LACP, ...*/
633     REV_FLOW_TABLE,            /* Flow table changed. */
634     REV_INCONSISTENCY          /* Facet self-check failed. */
635 };
636 COVERAGE_DEFINE(rev_reconfigure);
637 COVERAGE_DEFINE(rev_stp);
638 COVERAGE_DEFINE(rev_port_toggled);
639 COVERAGE_DEFINE(rev_flow_table);
640 COVERAGE_DEFINE(rev_inconsistency);
641
642 /* Drop keys are odp flow keys which have drop flows installed in the kernel.
643  * These are datapath flows which have no associated ofproto, if they did we
644  * would use facets. */
645 struct drop_key {
646     struct hmap_node hmap_node;
647     struct nlattr *key;
648     size_t key_len;
649 };
650
651 /* All datapaths of a given type share a single dpif backer instance. */
652 struct dpif_backer {
653     char *type;
654     int refcount;
655     struct dpif *dpif;
656     struct timer next_expiration;
657     struct hmap odp_to_ofport_map; /* ODP port to ofport mapping. */
658
659     struct simap tnl_backers;      /* Set of dpif ports backing tunnels. */
660
661     /* Facet revalidation flags applying to facets which use this backer. */
662     enum revalidate_reason need_revalidate; /* Revalidate every facet. */
663     struct tag_set revalidate_set; /* Revalidate only matching facets. */
664
665     struct hmap drop_keys; /* Set of dropped odp keys. */
666 };
667
668 /* All existing ofproto_backer instances, indexed by ofproto->up.type. */
669 static struct shash all_dpif_backers = SHASH_INITIALIZER(&all_dpif_backers);
670
671 static void drop_key_clear(struct dpif_backer *);
672 static struct ofport_dpif *
673 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *, uint32_t odp_port);
674
675 static void dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto,
676                                         uint64_t delta);
677 struct avg_subfacet_rates {
678     double add_rate;     /* Moving average of new flows created per minute. */
679     double del_rate;     /* Moving average of flows deleted per minute. */
680 };
681 static void show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
682                           const struct avg_subfacet_rates *rates);
683 static void exp_mavg(double *avg, int base, double new);
684
685 struct ofproto_dpif {
686     struct hmap_node all_ofproto_dpifs_node; /* In 'all_ofproto_dpifs'. */
687     struct ofproto up;
688     struct dpif_backer *backer;
689
690     /* Special OpenFlow rules. */
691     struct rule_dpif *miss_rule; /* Sends flow table misses to controller. */
692     struct rule_dpif *no_packet_in_rule; /* Drops flow table misses. */
693
694     /* Statistics. */
695     uint64_t n_matches;
696
697     /* Bridging. */
698     struct netflow *netflow;
699     struct dpif_sflow *sflow;
700     struct dpif_ipfix *ipfix;
701     struct hmap bundles;        /* Contains "struct ofbundle"s. */
702     struct mac_learning *ml;
703     struct ofmirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
704     bool has_mirrors;
705     bool has_bonded_bundles;
706
707     /* Facets. */
708     struct hmap facets;
709     struct hmap subfacets;
710     struct governor *governor;
711     long long int consistency_rl;
712
713     /* Revalidation. */
714     struct table_dpif tables[N_TABLES];
715
716     /* Support for debugging async flow mods. */
717     struct list completions;
718
719     bool has_bundle_action; /* True when the first bundle action appears. */
720     struct netdev_stats stats; /* To account packets generated and consumed in
721                                 * userspace. */
722
723     /* Spanning tree. */
724     struct stp *stp;
725     long long int stp_last_tick;
726
727     /* VLAN splinters. */
728     struct hmap realdev_vid_map; /* (realdev,vid) -> vlandev. */
729     struct hmap vlandev_map;     /* vlandev -> (realdev,vid). */
730
731     /* Ports. */
732     struct sset ports;             /* Set of standard port names. */
733     struct sset ghost_ports;       /* Ports with no datapath port. */
734     struct sset port_poll_set;     /* Queued names for port_poll() reply. */
735     int port_poll_errno;           /* Last errno for port_poll() reply. */
736
737     /* Per ofproto's dpif stats. */
738     uint64_t n_hit;
739     uint64_t n_missed;
740
741     /* Subfacet statistics.
742      *
743      * These keep track of the total number of subfacets added and deleted and
744      * flow life span.  They are useful for computing the flow rates stats
745      * exposed via "ovs-appctl dpif/show".  The goal is to learn about
746      * traffic patterns in ways that we can use later to improve Open vSwitch
747      * performance in new situations.  */
748     long long int created;         /* Time when it is created. */
749     unsigned int max_n_subfacet;   /* Maximum number of flows */
750
751     /* The average number of subfacets... */
752     struct avg_subfacet_rates hourly; /* ...over the last hour. */
753     struct avg_subfacet_rates daily;  /* ...over the last day. */
754     long long int last_minute;        /* Last time 'hourly' was updated. */
755
756     /* Number of subfacets added or deleted since 'last_minute'. */
757     unsigned int subfacet_add_count;
758     unsigned int subfacet_del_count;
759
760     /* Number of subfacets added or deleted from 'created' to 'last_minute.' */
761     unsigned long long int total_subfacet_add_count;
762     unsigned long long int total_subfacet_del_count;
763
764     /* Sum of the number of milliseconds that each subfacet existed,
765      * over the subfacets that have been added and then later deleted. */
766     unsigned long long int total_subfacet_life_span;
767
768     /* Incremented by the number of currently existing subfacets, each
769      * time we pull statistics from the kernel. */
770     unsigned long long int total_subfacet_count;
771
772     /* Number of times we pull statistics from the kernel. */
773     unsigned long long int n_update_stats;
774 };
775 static unsigned long long int avg_subfacet_life_span(
776                                         const struct ofproto_dpif *);
777 static double avg_subfacet_count(const struct ofproto_dpif *ofproto);
778 static void update_moving_averages(struct ofproto_dpif *ofproto);
779 static void dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto,
780                                         uint64_t delta);
781 static void update_max_subfacet_count(struct ofproto_dpif *ofproto);
782
783 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
784  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
785 static bool clogged;
786
787 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
788 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
789
790 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
791
792 static struct ofproto_dpif *
793 ofproto_dpif_cast(const struct ofproto *ofproto)
794 {
795     ovs_assert(ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
796     return CONTAINER_OF(ofproto, struct ofproto_dpif, up);
797 }
798
799 static struct ofport_dpif *get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
800                                         uint16_t ofp_port);
801 static struct ofport_dpif *get_odp_port(const struct ofproto_dpif *,
802                                         uint32_t odp_port);
803 static void ofproto_trace(struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
804                           const struct ofpbuf *,
805                           const struct initial_vals *, struct ds *);
806
807 /* Packet processing. */
808 static void update_learning_table(struct ofproto_dpif *,
809                                   const struct flow *, int vlan,
810                                   struct ofbundle *);
811 /* Upcalls. */
812 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
813 static int handle_upcalls(struct dpif_backer *, unsigned int max_batch);
814
815 /* Flow expiration. */
816 static int expire(struct dpif_backer *);
817
818 /* NetFlow. */
819 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
820
821 /* Utilities. */
822 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
823 static size_t compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *,
824                                    struct ofpbuf *odp_actions,
825                                    const struct flow *, uint32_t odp_port);
826 static void compose_ipfix_action(const struct ofproto_dpif *,
827                                  struct ofpbuf *odp_actions,
828                                  const struct flow *);
829 static void add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
830                                const struct flow *flow);
831 /* Global variables. */
832 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
833
834 /* Initial mappings of port to bridge mappings. */
835 static struct shash init_ofp_ports = SHASH_INITIALIZER(&init_ofp_ports);
836 \f
837 /* Factory functions. */
838
839 static void
840 init(const struct shash *iface_hints)
841 {
842     struct shash_node *node;
843
844     /* Make a local copy, since we don't own 'iface_hints' elements. */
845     SHASH_FOR_EACH(node, iface_hints) {
846         const struct iface_hint *orig_hint = node->data;
847         struct iface_hint *new_hint = xmalloc(sizeof *new_hint);
848
849         new_hint->br_name = xstrdup(orig_hint->br_name);
850         new_hint->br_type = xstrdup(orig_hint->br_type);
851         new_hint->ofp_port = orig_hint->ofp_port;
852
853         shash_add(&init_ofp_ports, node->name, new_hint);
854     }
855 }
856
857 static void
858 enumerate_types(struct sset *types)
859 {
860     dp_enumerate_types(types);
861 }
862
863 static int
864 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
865 {
866     struct ofproto_dpif *ofproto;
867
868     sset_clear(names);
869     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
870         if (strcmp(type, ofproto->up.type)) {
871             continue;
872         }
873         sset_add(names, ofproto->up.name);
874     }
875
876     return 0;
877 }
878
879 static int
880 del(const char *type, const char *name)
881 {
882     struct dpif *dpif;
883     int error;
884
885     error = dpif_open(name, type, &dpif);
886     if (!error) {
887         error = dpif_delete(dpif);
888         dpif_close(dpif);
889     }
890     return error;
891 }
892 \f
893 static const char *
894 port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
895 {
896     return dpif_port_open_type(datapath_type, port_type);
897 }
898
899 /* Type functions. */
900
901 static struct ofproto_dpif *
902 lookup_ofproto_dpif_by_port_name(const char *name)
903 {
904     struct ofproto_dpif *ofproto;
905
906     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
907         if (sset_contains(&ofproto->ports, name)) {
908             return ofproto;
909         }
910     }
911
912     return NULL;
913 }
914
915 static int
916 type_run(const char *type)
917 {
918     static long long int push_timer = LLONG_MIN;
919     struct dpif_backer *backer;
920     char *devname;
921     int error;
922
923     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
924     if (!backer) {
925         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
926          * created on demand. */
927         return 0;
928     }
929
930     dpif_run(backer->dpif);
931
932     /* The most natural place to push facet statistics is when they're pulled
933      * from the datapath.  However, when there are many flows in the datapath,
934      * this expensive operation can occur so frequently, that it reduces our
935      * ability to quickly set up flows.  To reduce the cost, we push statistics
936      * here instead. */
937     if (time_msec() > push_timer) {
938         push_timer = time_msec() + 2000;
939         push_all_stats();
940     }
941
942     if (backer->need_revalidate
943         || !tag_set_is_empty(&backer->revalidate_set)) {
944         struct tag_set revalidate_set = backer->revalidate_set;
945         bool need_revalidate = backer->need_revalidate;
946         struct ofproto_dpif *ofproto;
947         struct simap_node *node;
948         struct simap tmp_backers;
949
950         /* Handle tunnel garbage collection. */
951         simap_init(&tmp_backers);
952         simap_swap(&backer->tnl_backers, &tmp_backers);
953
954         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
955             struct ofport_dpif *iter;
956
957             if (backer != ofproto->backer) {
958                 continue;
959             }
960
961             HMAP_FOR_EACH (iter, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
962                 const char *dp_port;
963
964                 if (!iter->tnl_port) {
965                     continue;
966                 }
967
968                 dp_port = netdev_vport_get_dpif_port(iter->up.netdev);
969                 node = simap_find(&tmp_backers, dp_port);
970                 if (node) {
971                     simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, node->data);
972                     simap_delete(&tmp_backers, node);
973                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
974                 } else {
975                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
976                     if (!node) {
977                         uint32_t odp_port = UINT32_MAX;
978
979                         if (!dpif_port_add(backer->dpif, iter->up.netdev,
980                                            &odp_port)) {
981                             simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, odp_port);
982                             node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
983                         }
984                     }
985                 }
986
987                 iter->odp_port = node ? node->data : OVSP_NONE;
988                 if (tnl_port_reconfigure(&iter->up, iter->odp_port,
989                                          &iter->tnl_port)) {
990                     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
991                 }
992             }
993         }
994
995         SIMAP_FOR_EACH (node, &tmp_backers) {
996             dpif_port_del(backer->dpif, node->data);
997         }
998         simap_destroy(&tmp_backers);
999
1000         switch (backer->need_revalidate) {
1001         case REV_RECONFIGURE:   COVERAGE_INC(rev_reconfigure);   break;
1002         case REV_STP:           COVERAGE_INC(rev_stp);           break;
1003         case REV_PORT_TOGGLED:  COVERAGE_INC(rev_port_toggled);  break;
1004         case REV_FLOW_TABLE:    COVERAGE_INC(rev_flow_table);    break;
1005         case REV_INCONSISTENCY: COVERAGE_INC(rev_inconsistency); break;
1006         }
1007
1008         if (backer->need_revalidate) {
1009             /* Clear the drop_keys in case we should now be accepting some
1010              * formerly dropped flows. */
1011             drop_key_clear(backer);
1012         }
1013
1014         /* Clear the revalidation flags. */
1015         tag_set_init(&backer->revalidate_set);
1016         backer->need_revalidate = 0;
1017
1018         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1019             struct facet *facet, *next;
1020
1021             if (ofproto->backer != backer) {
1022                 continue;
1023             }
1024
1025             HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next, hmap_node, &ofproto->facets) {
1026                 if (need_revalidate
1027                     || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->tags)) {
1028                     facet_revalidate(facet);
1029                     run_fast_rl();
1030                 }
1031             }
1032         }
1033     }
1034
1035     if (timer_expired(&backer->next_expiration)) {
1036         int delay = expire(backer);
1037         timer_set_duration(&backer->next_expiration, delay);
1038     }
1039
1040     /* Check for port changes in the dpif. */
1041     while ((error = dpif_port_poll(backer->dpif, &devname)) == 0) {
1042         struct ofproto_dpif *ofproto;
1043         struct dpif_port port;
1044
1045         /* Don't report on the datapath's device. */
1046         if (!strcmp(devname, dpif_base_name(backer->dpif))) {
1047             goto next;
1048         }
1049
1050         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
1051                        &all_ofproto_dpifs) {
1052             if (simap_contains(&ofproto->backer->tnl_backers, devname)) {
1053                 goto next;
1054             }
1055         }
1056
1057         ofproto = lookup_ofproto_dpif_by_port_name(devname);
1058         if (dpif_port_query_by_name(backer->dpif, devname, &port)) {
1059             /* The port was removed.  If we know the datapath,
1060              * report it through poll_set().  If we don't, it may be
1061              * notifying us of a removal we initiated, so ignore it.
1062              * If there's a pending ENOBUFS, let it stand, since
1063              * everything will be reevaluated. */
1064             if (ofproto && ofproto->port_poll_errno != ENOBUFS) {
1065                 sset_add(&ofproto->port_poll_set, devname);
1066                 ofproto->port_poll_errno = 0;
1067             }
1068         } else if (!ofproto) {
1069             /* The port was added, but we don't know with which
1070              * ofproto we should associate it.  Delete it. */
1071             dpif_port_del(backer->dpif, port.port_no);
1072         }
1073         dpif_port_destroy(&port);
1074
1075     next:
1076         free(devname);
1077     }
1078
1079     if (error != EAGAIN) {
1080         struct ofproto_dpif *ofproto;
1081
1082         /* There was some sort of error, so propagate it to all
1083          * ofprotos that use this backer. */
1084         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
1085                        &all_ofproto_dpifs) {
1086             if (ofproto->backer == backer) {
1087                 sset_clear(&ofproto->port_poll_set);
1088                 ofproto->port_poll_errno = error;
1089             }
1090         }
1091     }
1092
1093     return 0;
1094 }
1095
1096 static int
1097 dpif_backer_run_fast(struct dpif_backer *backer, int max_batch)
1098 {
1099     unsigned int work;
1100
1101     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
1102      * or until we do a fixed total amount of work.
1103      *
1104      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
1105      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
1106      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
1107      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
1108      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
1109      * presumably for real traffic as well. */
1110     work = 0;
1111     while (work < max_batch) {
1112         int retval = handle_upcalls(backer, max_batch - work);
1113         if (retval <= 0) {
1114             return -retval;
1115         }
1116         work += retval;
1117     }
1118
1119     return 0;
1120 }
1121
1122 static int
1123 type_run_fast(const char *type)
1124 {
1125     struct dpif_backer *backer;
1126
1127     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1128     if (!backer) {
1129         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
1130          * created on demand. */
1131         return 0;
1132     }
1133
1134     return dpif_backer_run_fast(backer, FLOW_MISS_MAX_BATCH);
1135 }
1136
1137 static void
1138 run_fast_rl(void)
1139 {
1140     static long long int port_rl = LLONG_MIN;
1141     static unsigned int backer_rl = 0;
1142
1143     if (time_msec() >= port_rl) {
1144         struct ofproto_dpif *ofproto;
1145         struct ofport_dpif *ofport;
1146
1147         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1148
1149             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1150                 port_run_fast(ofport);
1151             }
1152         }
1153         port_rl = time_msec() + 200;
1154     }
1155
1156     /* XXX: We have to be careful not to do too much work in this function.  If
1157      * we call dpif_backer_run_fast() too often, or with too large a batch,
1158      * performance improves signifcantly, but at a cost.  It's possible for the
1159      * number of flows in the datapath to increase without bound, and for poll
1160      * loops to take 10s of seconds.   The correct solution to this problem,
1161      * long term, is to separate flow miss handling into it's own thread so it
1162      * isn't affected by revalidations, and expirations.  Until then, this is
1163      * the best we can do. */
1164     if (++backer_rl >= 10) {
1165         struct shash_node *node;
1166
1167         backer_rl = 0;
1168         SHASH_FOR_EACH (node, &all_dpif_backers) {
1169             dpif_backer_run_fast(node->data, 1);
1170         }
1171     }
1172 }
1173
1174 static void
1175 type_wait(const char *type)
1176 {
1177     struct dpif_backer *backer;
1178
1179     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1180     if (!backer) {
1181         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
1182          * created on demand. */
1183         return;
1184     }
1185
1186     timer_wait(&backer->next_expiration);
1187 }
1188 \f
1189 /* Basic life-cycle. */
1190
1191 static int add_internal_flows(struct ofproto_dpif *);
1192
1193 static struct ofproto *
1194 alloc(void)
1195 {
1196     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
1197     return &ofproto->up;
1198 }
1199
1200 static void
1201 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
1202 {
1203     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1204     free(ofproto);
1205 }
1206
1207 static void
1208 close_dpif_backer(struct dpif_backer *backer)
1209 {
1210     struct shash_node *node;
1211
1212     ovs_assert(backer->refcount > 0);
1213
1214     if (--backer->refcount) {
1215         return;
1216     }
1217
1218     drop_key_clear(backer);
1219     hmap_destroy(&backer->drop_keys);
1220
1221     simap_destroy(&backer->tnl_backers);
1222     hmap_destroy(&backer->odp_to_ofport_map);
1223     node = shash_find(&all_dpif_backers, backer->type);
1224     free(backer->type);
1225     shash_delete(&all_dpif_backers, node);
1226     dpif_close(backer->dpif);
1227
1228     free(backer);
1229 }
1230
1231 /* Datapath port slated for removal from datapath. */
1232 struct odp_garbage {
1233     struct list list_node;
1234     uint32_t odp_port;
1235 };
1236
1237 static int
1238 open_dpif_backer(const char *type, struct dpif_backer **backerp)
1239 {
1240     struct dpif_backer *backer;
1241     struct dpif_port_dump port_dump;
1242     struct dpif_port port;
1243     struct shash_node *node;
1244     struct list garbage_list;
1245     struct odp_garbage *garbage, *next;
1246     struct sset names;
1247     char *backer_name;
1248     const char *name;
1249     int error;
1250
1251     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
1252     if (backer) {
1253         backer->refcount++;
1254         *backerp = backer;
1255         return 0;
1256     }
1257
1258     backer_name = xasprintf("ovs-%s", type);
1259
1260     /* Remove any existing datapaths, since we assume we're the only
1261      * userspace controlling the datapath. */
1262     sset_init(&names);
1263     dp_enumerate_names(type, &names);
1264     SSET_FOR_EACH(name, &names) {
1265         struct dpif *old_dpif;
1266
1267         /* Don't remove our backer if it exists. */
1268         if (!strcmp(name, backer_name)) {
1269             continue;
1270         }
1271
1272         if (dpif_open(name, type, &old_dpif)) {
1273             VLOG_WARN("couldn't open old datapath %s to remove it", name);
1274         } else {
1275             dpif_delete(old_dpif);
1276             dpif_close(old_dpif);
1277         }
1278     }
1279     sset_destroy(&names);
1280
1281     backer = xmalloc(sizeof *backer);
1282
1283     error = dpif_create_and_open(backer_name, type, &backer->dpif);
1284     free(backer_name);
1285     if (error) {
1286         VLOG_ERR("failed to open datapath of type %s: %s", type,
1287                  strerror(error));
1288         free(backer);
1289         return error;
1290     }
1291
1292     backer->type = xstrdup(type);
1293     backer->refcount = 1;
1294     hmap_init(&backer->odp_to_ofport_map);
1295     hmap_init(&backer->drop_keys);
1296     timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
1297     backer->need_revalidate = 0;
1298     simap_init(&backer->tnl_backers);
1299     tag_set_init(&backer->revalidate_set);
1300     *backerp = backer;
1301
1302     dpif_flow_flush(backer->dpif);
1303
1304     /* Loop through the ports already on the datapath and remove any
1305      * that we don't need anymore. */
1306     list_init(&garbage_list);
1307     dpif_port_dump_start(&port_dump, backer->dpif);
1308     while (dpif_port_dump_next(&port_dump, &port)) {
1309         node = shash_find(&init_ofp_ports, port.name);
1310         if (!node && strcmp(port.name, dpif_base_name(backer->dpif))) {
1311             garbage = xmalloc(sizeof *garbage);
1312             garbage->odp_port = port.port_no;
1313             list_push_front(&garbage_list, &garbage->list_node);
1314         }
1315     }
1316     dpif_port_dump_done(&port_dump);
1317
1318     LIST_FOR_EACH_SAFE (garbage, next, list_node, &garbage_list) {
1319         dpif_port_del(backer->dpif, garbage->odp_port);
1320         list_remove(&garbage->list_node);
1321         free(garbage);
1322     }
1323
1324     shash_add(&all_dpif_backers, type, backer);
1325
1326     error = dpif_recv_set(backer->dpif, true);
1327     if (error) {
1328         VLOG_ERR("failed to listen on datapath of type %s: %s",
1329                  type, strerror(error));
1330         close_dpif_backer(backer);
1331         return error;
1332     }
1333
1334     return error;
1335 }
1336
1337 static int
1338 construct(struct ofproto *ofproto_)
1339 {
1340     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1341     struct shash_node *node, *next;
1342     int max_ports;
1343     int error;
1344     int i;
1345
1346     error = open_dpif_backer(ofproto->up.type, &ofproto->backer);
1347     if (error) {
1348         return error;
1349     }
1350
1351     max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->backer->dpif);
1352     ofproto_init_max_ports(ofproto_, MIN(max_ports, OFPP_MAX));
1353
1354     ofproto->n_matches = 0;
1355
1356     ofproto->netflow = NULL;
1357     ofproto->sflow = NULL;
1358     ofproto->ipfix = NULL;
1359     ofproto->stp = NULL;
1360     hmap_init(&ofproto->bundles);
1361     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
1362     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1363         ofproto->mirrors[i] = NULL;
1364     }
1365     ofproto->has_bonded_bundles = false;
1366
1367     hmap_init(&ofproto->facets);
1368     hmap_init(&ofproto->subfacets);
1369     ofproto->governor = NULL;
1370     ofproto->consistency_rl = LLONG_MIN;
1371
1372     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
1373         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
1374
1375         table->catchall_table = NULL;
1376         table->other_table = NULL;
1377         table->basis = random_uint32();
1378     }
1379
1380     list_init(&ofproto->completions);
1381
1382     ofproto_dpif_unixctl_init();
1383
1384     ofproto->has_mirrors = false;
1385     ofproto->has_bundle_action = false;
1386
1387     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
1388     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
1389
1390     sset_init(&ofproto->ports);
1391     sset_init(&ofproto->ghost_ports);
1392     sset_init(&ofproto->port_poll_set);
1393     ofproto->port_poll_errno = 0;
1394
1395     SHASH_FOR_EACH_SAFE (node, next, &init_ofp_ports) {
1396         struct iface_hint *iface_hint = node->data;
1397
1398         if (!strcmp(iface_hint->br_name, ofproto->up.name)) {
1399             /* Check if the datapath already has this port. */
1400             if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, node->name)) {
1401                 sset_add(&ofproto->ports, node->name);
1402             }
1403
1404             free(iface_hint->br_name);
1405             free(iface_hint->br_type);
1406             free(iface_hint);
1407             shash_delete(&init_ofp_ports, node);
1408         }
1409     }
1410
1411     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
1412                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
1413     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
1414
1415     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
1416     error = add_internal_flows(ofproto);
1417     ofproto->up.tables[TBL_INTERNAL].flags = OFTABLE_HIDDEN | OFTABLE_READONLY;
1418
1419     ofproto->n_hit = 0;
1420     ofproto->n_missed = 0;
1421
1422     ofproto->max_n_subfacet = 0;
1423     ofproto->created = time_msec();
1424     ofproto->last_minute = ofproto->created;
1425     memset(&ofproto->hourly, 0, sizeof ofproto->hourly);
1426     memset(&ofproto->daily, 0, sizeof ofproto->daily);
1427     ofproto->subfacet_add_count = 0;
1428     ofproto->subfacet_del_count = 0;
1429     ofproto->total_subfacet_add_count = 0;
1430     ofproto->total_subfacet_del_count = 0;
1431     ofproto->total_subfacet_life_span = 0;
1432     ofproto->total_subfacet_count = 0;
1433     ofproto->n_update_stats = 0;
1434
1435     return error;
1436 }
1437
1438 static int
1439 add_internal_flow(struct ofproto_dpif *ofproto, int id,
1440                   const struct ofpbuf *ofpacts, struct rule_dpif **rulep)
1441 {
1442     struct ofputil_flow_mod fm;
1443     int error;
1444
1445     match_init_catchall(&fm.match);
1446     fm.priority = 0;
1447     match_set_reg(&fm.match, 0, id);
1448     fm.new_cookie = htonll(0);
1449     fm.cookie = htonll(0);
1450     fm.cookie_mask = htonll(0);
1451     fm.table_id = TBL_INTERNAL;
1452     fm.command = OFPFC_ADD;
1453     fm.idle_timeout = 0;
1454     fm.hard_timeout = 0;
1455     fm.buffer_id = 0;
1456     fm.out_port = 0;
1457     fm.flags = 0;
1458     fm.ofpacts = ofpacts->data;
1459     fm.ofpacts_len = ofpacts->size;
1460
1461     error = ofproto_flow_mod(&ofproto->up, &fm);
1462     if (error) {
1463         VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to add internal flow %d (%s)",
1464                     id, ofperr_to_string(error));
1465         return error;
1466     }
1467
1468     *rulep = rule_dpif_lookup__(ofproto, &fm.match.flow, TBL_INTERNAL);
1469     ovs_assert(*rulep != NULL);
1470
1471     return 0;
1472 }
1473
1474 static int
1475 add_internal_flows(struct ofproto_dpif *ofproto)
1476 {
1477     struct ofpact_controller *controller;
1478     uint64_t ofpacts_stub[128 / 8];
1479     struct ofpbuf ofpacts;
1480     int error;
1481     int id;
1482
1483     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
1484     id = 1;
1485
1486     controller = ofpact_put_CONTROLLER(&ofpacts);
1487     controller->max_len = UINT16_MAX;
1488     controller->controller_id = 0;
1489     controller->reason = OFPR_NO_MATCH;
1490     ofpact_pad(&ofpacts);
1491
1492     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts, &ofproto->miss_rule);
1493     if (error) {
1494         return error;
1495     }
1496
1497     ofpbuf_clear(&ofpacts);
1498     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1499                               &ofproto->no_packet_in_rule);
1500     return error;
1501 }
1502
1503 static void
1504 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
1505 {
1506     struct dpif_completion *c, *next;
1507
1508     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
1509         ofoperation_complete(c->op, 0);
1510         list_remove(&c->list_node);
1511         free(c);
1512     }
1513 }
1514
1515 static void
1516 destruct(struct ofproto *ofproto_)
1517 {
1518     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1519     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
1520     struct oftable *table;
1521     int i;
1522
1523     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
1524     complete_operations(ofproto);
1525
1526     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
1527         struct cls_cursor cursor;
1528
1529         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
1530         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
1531             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
1532         }
1533     }
1534
1535     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1536         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
1537     }
1538
1539     netflow_destroy(ofproto->netflow);
1540     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
1541     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
1542     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
1543
1544     hmap_destroy(&ofproto->facets);
1545     hmap_destroy(&ofproto->subfacets);
1546     governor_destroy(ofproto->governor);
1547
1548     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
1549     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
1550
1551     sset_destroy(&ofproto->ports);
1552     sset_destroy(&ofproto->ghost_ports);
1553     sset_destroy(&ofproto->port_poll_set);
1554
1555     close_dpif_backer(ofproto->backer);
1556 }
1557
1558 static int
1559 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
1560 {
1561     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1562     struct ofport_dpif *ofport;
1563
1564     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1565         port_run_fast(ofport);
1566     }
1567
1568     return 0;
1569 }
1570
1571 static int
1572 run(struct ofproto *ofproto_)
1573 {
1574     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1575     struct ofport_dpif *ofport;
1576     struct ofbundle *bundle;
1577     int error;
1578
1579     if (!clogged) {
1580         complete_operations(ofproto);
1581     }
1582
1583     error = run_fast(ofproto_);
1584     if (error) {
1585         return error;
1586     }
1587
1588     if (ofproto->netflow) {
1589         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
1590             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
1591         }
1592     }
1593     if (ofproto->sflow) {
1594         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
1595     }
1596
1597     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1598         port_run(ofport);
1599     }
1600     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1601         bundle_run(bundle);
1602     }
1603
1604     stp_run(ofproto);
1605     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1606
1607     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
1608     if (time_msec() >= ofproto->consistency_rl
1609         && !hmap_is_empty(&ofproto->facets)
1610         && !ofproto->backer->need_revalidate) {
1611         struct facet *facet;
1612
1613         ofproto->consistency_rl = time_msec() + 250;
1614
1615         facet = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets),
1616                              struct facet, hmap_node);
1617         if (!tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
1618                                 facet->tags)) {
1619             if (!facet_check_consistency(facet)) {
1620                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
1621             }
1622         }
1623     }
1624
1625     if (ofproto->governor) {
1626         size_t n_subfacets;
1627
1628         governor_run(ofproto->governor);
1629
1630         /* If the governor has shrunk to its minimum size and the number of
1631          * subfacets has dwindled, then drop the governor entirely.
1632          *
1633          * For hysteresis, the number of subfacets to drop the governor is
1634          * smaller than the number needed to trigger its creation. */
1635         n_subfacets = hmap_count(&ofproto->subfacets);
1636         if (n_subfacets * 4 < ofproto->up.flow_eviction_threshold
1637             && governor_is_idle(ofproto->governor)) {
1638             governor_destroy(ofproto->governor);
1639             ofproto->governor = NULL;
1640         }
1641     }
1642
1643     return 0;
1644 }
1645
1646 static void
1647 wait(struct ofproto *ofproto_)
1648 {
1649     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1650     struct ofport_dpif *ofport;
1651     struct ofbundle *bundle;
1652
1653     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
1654         poll_immediate_wake();
1655     }
1656
1657     dpif_wait(ofproto->backer->dpif);
1658     dpif_recv_wait(ofproto->backer->dpif);
1659     if (ofproto->sflow) {
1660         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
1661     }
1662     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->backer->revalidate_set)) {
1663         poll_immediate_wake();
1664     }
1665     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1666         port_wait(ofport);
1667     }
1668     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1669         bundle_wait(bundle);
1670     }
1671     if (ofproto->netflow) {
1672         netflow_wait(ofproto->netflow);
1673     }
1674     mac_learning_wait(ofproto->ml);
1675     stp_wait(ofproto);
1676     if (ofproto->backer->need_revalidate) {
1677         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1678         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1679         poll_immediate_wake();
1680     }
1681     if (ofproto->governor) {
1682         governor_wait(ofproto->governor);
1683     }
1684 }
1685
1686 static void
1687 get_memory_usage(const struct ofproto *ofproto_, struct simap *usage)
1688 {
1689     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1690
1691     simap_increase(usage, "facets", hmap_count(&ofproto->facets));
1692     simap_increase(usage, "subfacets", hmap_count(&ofproto->subfacets));
1693 }
1694
1695 static void
1696 flush(struct ofproto *ofproto_)
1697 {
1698     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1699     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
1700     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
1701     int n_batch;
1702
1703     n_batch = 0;
1704     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
1705                         &ofproto->subfacets) {
1706         if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
1707             batch[n_batch++] = subfacet;
1708             if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
1709                 subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
1710                 n_batch = 0;
1711             }
1712         } else {
1713             subfacet_destroy(subfacet);
1714         }
1715     }
1716
1717     if (n_batch > 0) {
1718         subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
1719     }
1720 }
1721
1722 static void
1723 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
1724              bool *arp_match_ip, enum ofputil_action_bitmap *actions)
1725 {
1726     *arp_match_ip = true;
1727     *actions = (OFPUTIL_A_OUTPUT |
1728                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_VID |
1729                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_PCP |
1730                 OFPUTIL_A_STRIP_VLAN |
1731                 OFPUTIL_A_SET_DL_SRC |
1732                 OFPUTIL_A_SET_DL_DST |
1733                 OFPUTIL_A_SET_NW_SRC |
1734                 OFPUTIL_A_SET_NW_DST |
1735                 OFPUTIL_A_SET_NW_TOS |
1736                 OFPUTIL_A_SET_TP_SRC |
1737                 OFPUTIL_A_SET_TP_DST |
1738                 OFPUTIL_A_ENQUEUE);
1739 }
1740
1741 static void
1742 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp12_table_stats *ots)
1743 {
1744     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1745     struct dpif_dp_stats s;
1746
1747     strcpy(ots->name, "classifier");
1748
1749     dpif_get_dp_stats(ofproto->backer->dpif, &s);
1750
1751     ots->lookup_count = htonll(s.n_hit + s.n_missed);
1752     ots->matched_count = htonll(s.n_hit + ofproto->n_matches);
1753 }
1754
1755 static struct ofport *
1756 port_alloc(void)
1757 {
1758     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
1759     return &port->up;
1760 }
1761
1762 static void
1763 port_dealloc(struct ofport *port_)
1764 {
1765     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1766     free(port);
1767 }
1768
1769 static int
1770 port_construct(struct ofport *port_)
1771 {
1772     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1773     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1774     const struct netdev *netdev = port->up.netdev;
1775     struct dpif_port dpif_port;
1776     int error;
1777
1778     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1779     port->bundle = NULL;
1780     port->cfm = NULL;
1781     port->tag = tag_create_random();
1782     port->may_enable = true;
1783     port->stp_port = NULL;
1784     port->stp_state = STP_DISABLED;
1785     port->tnl_port = NULL;
1786     hmap_init(&port->priorities);
1787     port->realdev_ofp_port = 0;
1788     port->vlandev_vid = 0;
1789     port->carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(netdev);
1790
1791     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
1792         /* By bailing out here, we don't submit the port to the sFlow module
1793          * to be considered for counter polling export.  This is correct
1794          * because the patch port represents an interface that sFlow considers
1795          * to be "internal" to the switch as a whole, and therefore not an
1796          * candidate for counter polling. */
1797         port->odp_port = OVSP_NONE;
1798         return 0;
1799     }
1800
1801     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
1802                                     netdev_vport_get_dpif_port(netdev),
1803                                     &dpif_port);
1804     if (error) {
1805         return error;
1806     }
1807
1808     port->odp_port = dpif_port.port_no;
1809
1810     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
1811         port->tnl_port = tnl_port_add(&port->up, port->odp_port);
1812     } else {
1813         /* Sanity-check that a mapping doesn't already exist.  This
1814          * shouldn't happen for non-tunnel ports. */
1815         if (odp_port_to_ofp_port(ofproto, port->odp_port) != OFPP_NONE) {
1816             VLOG_ERR("port %s already has an OpenFlow port number",
1817                      dpif_port.name);
1818             dpif_port_destroy(&dpif_port);
1819             return EBUSY;
1820         }
1821
1822         hmap_insert(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node,
1823                     hash_int(port->odp_port, 0));
1824     }
1825     dpif_port_destroy(&dpif_port);
1826
1827     if (ofproto->sflow) {
1828         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_, port->odp_port);
1829     }
1830
1831     return 0;
1832 }
1833
1834 static void
1835 port_destruct(struct ofport *port_)
1836 {
1837     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1838     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1839     const char *dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(port->up.netdev);
1840     const char *devname = netdev_get_name(port->up.netdev);
1841
1842     if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
1843         /* The underlying device is still there, so delete it.  This
1844          * happens when the ofproto is being destroyed, since the caller
1845          * assumes that removal of attached ports will happen as part of
1846          * destruction. */
1847         if (!port->tnl_port) {
1848             dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, port->odp_port);
1849         }
1850         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1851     }
1852
1853     if (port->odp_port != OVSP_NONE && !port->tnl_port) {
1854         hmap_remove(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node);
1855     }
1856
1857     tnl_port_del(port->tnl_port);
1858     sset_find_and_delete(&ofproto->ports, devname);
1859     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports, devname);
1860     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1861     bundle_remove(port_);
1862     set_cfm(port_, NULL);
1863     if (ofproto->sflow) {
1864         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
1865     }
1866
1867     ofport_clear_priorities(port);
1868     hmap_destroy(&port->priorities);
1869 }
1870
1871 static void
1872 port_modified(struct ofport *port_)
1873 {
1874     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1875
1876     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1877         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1878     }
1879 }
1880
1881 static void
1882 port_reconfigured(struct ofport *port_, enum ofputil_port_config old_config)
1883 {
1884     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1885     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1886     enum ofputil_port_config changed = old_config ^ port->up.pp.config;
1887
1888     if (changed & (OFPUTIL_PC_NO_RECV | OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP |
1889                    OFPUTIL_PC_NO_FWD | OFPUTIL_PC_NO_FLOOD |
1890                    OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN)) {
1891         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1892
1893         if (changed & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD && port->bundle) {
1894             bundle_update(port->bundle);
1895         }
1896     }
1897 }
1898
1899 static int
1900 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1901           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1902 {
1903     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1904     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1905
1906     if (sflow_options) {
1907         if (!ds) {
1908             struct ofport_dpif *ofport;
1909
1910             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create();
1911             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1912                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up, ofport->odp_port);
1913             }
1914             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1915         }
1916         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1917     } else {
1918         if (ds) {
1919             dpif_sflow_destroy(ds);
1920             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1921             ofproto->sflow = NULL;
1922         }
1923     }
1924     return 0;
1925 }
1926
1927 static int
1928 set_ipfix(
1929     struct ofproto *ofproto_,
1930     const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options *bridge_exporter_options,
1931     const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options *flow_exporters_options,
1932     size_t n_flow_exporters_options)
1933 {
1934     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1935     struct dpif_ipfix *di = ofproto->ipfix;
1936
1937     if (bridge_exporter_options || flow_exporters_options) {
1938         if (!di) {
1939             di = ofproto->ipfix = dpif_ipfix_create();
1940         }
1941         dpif_ipfix_set_options(
1942             di, bridge_exporter_options, flow_exporters_options,
1943             n_flow_exporters_options);
1944     } else {
1945         if (di) {
1946             dpif_ipfix_destroy(di);
1947             ofproto->ipfix = NULL;
1948         }
1949     }
1950     return 0;
1951 }
1952
1953 static int
1954 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
1955 {
1956     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1957     int error;
1958
1959     if (!s) {
1960         error = 0;
1961     } else {
1962         if (!ofport->cfm) {
1963             struct ofproto_dpif *ofproto;
1964
1965             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1966             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1967             ofport->cfm = cfm_create(netdev_get_name(ofport->up.netdev));
1968         }
1969
1970         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
1971             return 0;
1972         }
1973
1974         error = EINVAL;
1975     }
1976     cfm_destroy(ofport->cfm);
1977     ofport->cfm = NULL;
1978     return error;
1979 }
1980
1981 static bool
1982 get_cfm_status(const struct ofport *ofport_,
1983                struct ofproto_cfm_status *status)
1984 {
1985     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1986
1987     if (ofport->cfm) {
1988         status->faults = cfm_get_fault(ofport->cfm);
1989         status->remote_opstate = cfm_get_opup(ofport->cfm);
1990         status->health = cfm_get_health(ofport->cfm);
1991         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, &status->rmps, &status->n_rmps);
1992         return true;
1993     } else {
1994         return false;
1995     }
1996 }
1997 \f
1998 /* Spanning Tree. */
1999
2000 static void
2001 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
2002 {
2003     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
2004     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
2005     struct ofport_dpif *ofport;
2006
2007     ofport = stp_port_get_aux(sp);
2008     if (!ofport) {
2009         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
2010                      ofproto->up.name, port_num);
2011     } else {
2012         struct eth_header *eth = pkt->l2;
2013
2014         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
2015         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
2016             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
2017                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
2018         } else {
2019             send_packet(ofport, pkt);
2020         }
2021     }
2022     ofpbuf_delete(pkt);
2023 }
2024
2025 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
2026 static int
2027 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
2028 {
2029     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2030
2031     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
2032     if (!s != !ofproto->stp) {
2033         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2034     }
2035
2036     if (s) {
2037         if (!ofproto->stp) {
2038             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
2039                                       send_bpdu_cb, ofproto);
2040             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
2041         }
2042
2043         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
2044         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
2045         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
2046         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
2047         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
2048     }  else {
2049         struct ofport *ofport;
2050
2051         HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->up.ports) {
2052             set_stp_port(ofport, NULL);
2053         }
2054
2055         stp_destroy(ofproto->stp);
2056         ofproto->stp = NULL;
2057     }
2058
2059     return 0;
2060 }
2061
2062 static int
2063 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
2064 {
2065     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2066
2067     if (ofproto->stp) {
2068         s->enabled = true;
2069         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
2070         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
2071         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
2072     } else {
2073         s->enabled = false;
2074     }
2075
2076     return 0;
2077 }
2078
2079 static void
2080 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
2081 {
2082     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2083     enum stp_state state;
2084
2085     /* Figure out new state. */
2086     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
2087                              : STP_DISABLED;
2088
2089     /* Update state. */
2090     if (ofport->stp_state != state) {
2091         enum ofputil_port_state of_state;
2092         bool fwd_change;
2093
2094         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
2095                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
2096                     stp_state_name(ofport->stp_state),
2097                     stp_state_name(state));
2098         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
2099                 != stp_learn_in_state(state)) {
2100             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
2101             mac_learning_flush(ofproto->ml,
2102                                &ofproto->backer->revalidate_set);
2103         }
2104         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
2105                         != stp_forward_in_state(state);
2106
2107         ofproto->backer->need_revalidate = REV_STP;
2108         ofport->stp_state = state;
2109         ofport->stp_state_entered = time_msec();
2110
2111         if (fwd_change && ofport->bundle) {
2112             bundle_update(ofport->bundle);
2113         }
2114
2115         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
2116         of_state = ofport->up.pp.state & ~OFPUTIL_PS_STP_MASK;
2117         of_state |= (state == STP_LISTENING ? OFPUTIL_PS_STP_LISTEN
2118                      : state == STP_LEARNING ? OFPUTIL_PS_STP_LEARN
2119                      : state == STP_FORWARDING ? OFPUTIL_PS_STP_FORWARD
2120                      : state == STP_BLOCKING ?  OFPUTIL_PS_STP_BLOCK
2121                      : 0);
2122         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
2123     }
2124 }
2125
2126 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
2127  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
2128  * there are no duplicates. */
2129 static int
2130 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
2131              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
2132 {
2133     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2134     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2135     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2136
2137     if (!s || !s->enable) {
2138         if (sp) {
2139             ofport->stp_port = NULL;
2140             stp_port_disable(sp);
2141             update_stp_port_state(ofport);
2142         }
2143         return 0;
2144     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
2145             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
2146         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
2147          * already in use by another port. */
2148         stp_port_disable(sp);
2149     }
2150
2151     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
2152     stp_port_enable(sp);
2153
2154     stp_port_set_aux(sp, ofport);
2155     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
2156     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
2157
2158     update_stp_port_state(ofport);
2159
2160     return 0;
2161 }
2162
2163 static int
2164 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
2165                     struct ofproto_port_stp_status *s)
2166 {
2167     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2168     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2169     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2170
2171     if (!ofproto->stp || !sp) {
2172         s->enabled = false;
2173         return 0;
2174     }
2175
2176     s->enabled = true;
2177     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
2178     s->state = stp_port_get_state(sp);
2179     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
2180     s->role = stp_port_get_role(sp);
2181     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
2182
2183     return 0;
2184 }
2185
2186 static void
2187 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
2188 {
2189     if (ofproto->stp) {
2190         long long int now = time_msec();
2191         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
2192         struct stp_port *sp;
2193
2194         if (elapsed > 0) {
2195             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
2196             ofproto->stp_last_tick = now;
2197         }
2198         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
2199             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
2200
2201             if (ofport) {
2202                 update_stp_port_state(ofport);
2203             }
2204         }
2205
2206         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
2207             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2208         }
2209     }
2210 }
2211
2212 static void
2213 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
2214 {
2215     if (ofproto->stp) {
2216         poll_timer_wait(1000);
2217     }
2218 }
2219
2220 /* Returns true if STP should process 'flow'. */
2221 static bool
2222 stp_should_process_flow(const struct flow *flow)
2223 {
2224     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
2225 }
2226
2227 static void
2228 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
2229                    const struct ofpbuf *packet)
2230 {
2231     struct ofpbuf payload = *packet;
2232     struct eth_header *eth = payload.data;
2233     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
2234
2235     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
2236      * STP enabled. */
2237     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
2238         return;
2239     }
2240
2241     /* Trim off padding on payload. */
2242     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
2243         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
2244     }
2245
2246     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
2247         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
2248     }
2249 }
2250 \f
2251 static struct priority_to_dscp *
2252 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
2253 {
2254     struct priority_to_dscp *pdscp;
2255     uint32_t hash;
2256
2257     hash = hash_int(priority, 0);
2258     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
2259         if (pdscp->priority == priority) {
2260             return pdscp;
2261         }
2262     }
2263     return NULL;
2264 }
2265
2266 static void
2267 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
2268 {
2269     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
2270
2271     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
2272         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2273         free(pdscp);
2274     }
2275 }
2276
2277 static int
2278 set_queues(struct ofport *ofport_,
2279            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
2280            size_t n_qdscp)
2281 {
2282     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2283     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2284     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
2285     size_t i;
2286
2287     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
2288         struct priority_to_dscp *pdscp;
2289         uint32_t priority;
2290         uint8_t dscp;
2291
2292         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
2293         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, qdscp_list[i].queue,
2294                                    &priority)) {
2295             continue;
2296         }
2297
2298         pdscp = get_priority(ofport, priority);
2299         if (pdscp) {
2300             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2301         } else {
2302             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
2303             pdscp->priority = priority;
2304             pdscp->dscp = dscp;
2305             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2306         }
2307
2308         if (pdscp->dscp != dscp) {
2309             pdscp->dscp = dscp;
2310             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2311         }
2312
2313         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
2314     }
2315
2316     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
2317         ofport_clear_priorities(ofport);
2318         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2319     }
2320
2321     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
2322     hmap_destroy(&new);
2323
2324     return 0;
2325 }
2326 \f
2327 /* Bundles. */
2328
2329 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
2330  * ofproto to revalidate every flow.
2331  *
2332  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
2333  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
2334  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
2335  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
2336  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
2337  * with the host from which it migrated. */
2338 static void
2339 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
2340 {
2341     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2342     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
2343     struct mac_entry *mac, *next_mac;
2344
2345     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2346     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
2347         if (mac->port.p == bundle) {
2348             if (all_ofprotos) {
2349                 struct ofproto_dpif *o;
2350
2351                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2352                     if (o != ofproto) {
2353                         struct mac_entry *e;
2354
2355                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
2356                                                 NULL);
2357                         if (e) {
2358                             mac_learning_expire(o->ml, e);
2359                         }
2360                     }
2361                 }
2362             }
2363
2364             mac_learning_expire(ml, mac);
2365         }
2366     }
2367 }
2368
2369 static struct ofbundle *
2370 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2371 {
2372     struct ofbundle *bundle;
2373
2374     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
2375                              &ofproto->bundles) {
2376         if (bundle->aux == aux) {
2377             return bundle;
2378         }
2379     }
2380     return NULL;
2381 }
2382
2383 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
2384  * ones that are found to 'bundles'. */
2385 static void
2386 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
2387                        void **auxes, size_t n_auxes,
2388                        struct hmapx *bundles)
2389 {
2390     size_t i;
2391
2392     hmapx_init(bundles);
2393     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
2394         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
2395         if (bundle) {
2396             hmapx_add(bundles, bundle);
2397         }
2398     }
2399 }
2400
2401 static void
2402 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
2403 {
2404     struct ofport_dpif *port;
2405
2406     bundle->floodable = true;
2407     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2408         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2409             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2410             bundle->floodable = false;
2411             break;
2412         }
2413     }
2414 }
2415
2416 static void
2417 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
2418 {
2419     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2420
2421     bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2422
2423     list_remove(&port->bundle_node);
2424     port->bundle = NULL;
2425
2426     if (bundle->lacp) {
2427         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
2428     }
2429     if (bundle->bond) {
2430         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
2431     }
2432
2433     bundle_update(bundle);
2434 }
2435
2436 static bool
2437 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint32_t ofp_port,
2438                 struct lacp_slave_settings *lacp)
2439 {
2440     struct ofport_dpif *port;
2441
2442     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
2443     if (!port) {
2444         return false;
2445     }
2446
2447     if (port->bundle != bundle) {
2448         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2449         if (port->bundle) {
2450             bundle_del_port(port);
2451         }
2452
2453         port->bundle = bundle;
2454         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
2455         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2456             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2457             bundle->floodable = false;
2458         }
2459     }
2460     if (lacp) {
2461         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2462         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
2463     }
2464
2465     return true;
2466 }
2467
2468 static void
2469 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
2470 {
2471     struct ofproto_dpif *ofproto;
2472     struct ofport_dpif *port, *next_port;
2473     int i;
2474
2475     if (!bundle) {
2476         return;
2477     }
2478
2479     ofproto = bundle->ofproto;
2480     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2481         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2482         if (m) {
2483             if (m->out == bundle) {
2484                 mirror_destroy(m);
2485             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
2486                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
2487                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2488             }
2489         }
2490     }
2491
2492     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2493         bundle_del_port(port);
2494     }
2495
2496     bundle_flush_macs(bundle, true);
2497     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
2498     free(bundle->name);
2499     free(bundle->trunks);
2500     lacp_destroy(bundle->lacp);
2501     bond_destroy(bundle->bond);
2502     free(bundle);
2503 }
2504
2505 static int
2506 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2507            const struct ofproto_bundle_settings *s)
2508 {
2509     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2510     bool need_flush = false;
2511     struct ofport_dpif *port;
2512     struct ofbundle *bundle;
2513     unsigned long *trunks;
2514     int vlan;
2515     size_t i;
2516     bool ok;
2517
2518     if (!s) {
2519         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
2520         return 0;
2521     }
2522
2523     ovs_assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
2524     ovs_assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
2525
2526     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2527     if (!bundle) {
2528         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
2529
2530         bundle->ofproto = ofproto;
2531         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
2532                     hash_pointer(aux, 0));
2533         bundle->aux = aux;
2534         bundle->name = NULL;
2535
2536         list_init(&bundle->ports);
2537         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
2538         bundle->vlan = -1;
2539         bundle->trunks = NULL;
2540         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2541         bundle->lacp = NULL;
2542         bundle->bond = NULL;
2543
2544         bundle->floodable = true;
2545
2546         bundle->src_mirrors = 0;
2547         bundle->dst_mirrors = 0;
2548         bundle->mirror_out = 0;
2549     }
2550
2551     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
2552         free(bundle->name);
2553         bundle->name = xstrdup(s->name);
2554     }
2555
2556     /* LACP. */
2557     if (s->lacp) {
2558         if (!bundle->lacp) {
2559             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2560             bundle->lacp = lacp_create();
2561         }
2562         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
2563     } else {
2564         lacp_destroy(bundle->lacp);
2565         bundle->lacp = NULL;
2566     }
2567
2568     /* Update set of ports. */
2569     ok = true;
2570     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2571         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
2572                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL)) {
2573             ok = false;
2574         }
2575     }
2576     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
2577         struct ofport_dpif *next_port;
2578
2579         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2580             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2581                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
2582                     goto found;
2583                 }
2584             }
2585
2586             bundle_del_port(port);
2587         found: ;
2588         }
2589     }
2590     ovs_assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
2591
2592     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2593         bundle_destroy(bundle);
2594         return EINVAL;
2595     }
2596
2597     /* Set VLAN tagging mode */
2598     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
2599         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
2600         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
2601         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2602         need_flush = true;
2603     }
2604
2605     /* Set VLAN tag. */
2606     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
2607             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
2608             : 0);
2609     if (vlan != bundle->vlan) {
2610         bundle->vlan = vlan;
2611         need_flush = true;
2612     }
2613
2614     /* Get trunked VLANs. */
2615     switch (s->vlan_mode) {
2616     case PORT_VLAN_ACCESS:
2617         trunks = NULL;
2618         break;
2619
2620     case PORT_VLAN_TRUNK:
2621         trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2622         break;
2623
2624     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
2625     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
2626         if (vlan != 0 && (!s->trunks
2627                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
2628                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
2629             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
2630             if (s->trunks) {
2631                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
2632             } else {
2633                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
2634             }
2635             bitmap_set1(trunks, vlan);
2636             bitmap_set0(trunks, 0);
2637         } else {
2638             trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2639         }
2640         break;
2641
2642     default:
2643         NOT_REACHED();
2644     }
2645     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
2646         free(bundle->trunks);
2647         if (trunks == s->trunks) {
2648             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
2649         } else {
2650             bundle->trunks = trunks;
2651             trunks = NULL;
2652         }
2653         need_flush = true;
2654     }
2655     if (trunks != s->trunks) {
2656         free(trunks);
2657     }
2658
2659     /* Bonding. */
2660     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
2661         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
2662         if (bundle->bond) {
2663             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
2664                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2665             }
2666         } else {
2667             bundle->bond = bond_create(s->bond);
2668             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2669         }
2670
2671         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2672             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->up.netdev);
2673         }
2674     } else {
2675         bond_destroy(bundle->bond);
2676         bundle->bond = NULL;
2677     }
2678
2679     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
2680      * everything on this port and force flow revalidation. */
2681     if (need_flush) {
2682         bundle_flush_macs(bundle, false);
2683     }
2684
2685     return 0;
2686 }
2687
2688 static void
2689 bundle_remove(struct ofport *port_)
2690 {
2691     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
2692     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2693
2694     if (bundle) {
2695         bundle_del_port(port);
2696         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2697             bundle_destroy(bundle);
2698         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
2699             bond_destroy(bundle->bond);
2700             bundle->bond = NULL;
2701         }
2702     }
2703 }
2704
2705 static void
2706 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
2707 {
2708     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
2709     struct ofport_dpif *port = port_;
2710     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
2711     int error;
2712
2713     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
2714     if (!error) {
2715         struct ofpbuf packet;
2716         void *packet_pdu;
2717
2718         ofpbuf_init(&packet, 0);
2719         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
2720                                  pdu_size);
2721         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
2722
2723         send_packet(port, &packet);
2724         ofpbuf_uninit(&packet);
2725     } else {
2726         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
2727                     "%s (%s)", port->bundle->name,
2728                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
2729     }
2730 }
2731
2732 static void
2733 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
2734 {
2735     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2736     int error, n_packets, n_errors;
2737     struct mac_entry *e;
2738
2739     error = n_packets = n_errors = 0;
2740     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
2741         if (e->port.p != bundle) {
2742             struct ofpbuf *learning_packet;
2743             struct ofport_dpif *port;
2744             void *port_void;
2745             int ret;
2746
2747             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
2748              * struct ofport_dpif more effective. */
2749             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
2750                                                            e->mac, e->vlan,
2751                                                            &port_void);
2752             port = port_void;
2753             ret = send_packet(port, learning_packet);
2754             ofpbuf_delete(learning_packet);
2755             if (ret) {
2756                 error = ret;
2757                 n_errors++;
2758             }
2759             n_packets++;
2760         }
2761     }
2762
2763     if (n_errors) {
2764         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2765         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2766                      "packets, last error was: %s",
2767                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2768     } else {
2769         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2770                  bundle->name, n_packets);
2771     }
2772 }
2773
2774 static void
2775 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
2776 {
2777     if (bundle->lacp) {
2778         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
2779     }
2780     if (bundle->bond) {
2781         struct ofport_dpif *port;
2782
2783         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2784             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
2785         }
2786
2787         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->backer->revalidate_set,
2788                  lacp_status(bundle->lacp));
2789         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
2790             bundle_send_learning_packets(bundle);
2791         }
2792     }
2793 }
2794
2795 static void
2796 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
2797 {
2798     if (bundle->lacp) {
2799         lacp_wait(bundle->lacp);
2800     }
2801     if (bundle->bond) {
2802         bond_wait(bundle->bond);
2803     }
2804 }
2805 \f
2806 /* Mirrors. */
2807
2808 static int
2809 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
2810 {
2811     int idx;
2812
2813     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
2814         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
2815             return idx;
2816         }
2817     }
2818     return -1;
2819 }
2820
2821 static struct ofmirror *
2822 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2823 {
2824     int i;
2825
2826     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2827         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
2828         if (mirror && mirror->aux == aux) {
2829             return mirror;
2830         }
2831     }
2832
2833     return NULL;
2834 }
2835
2836 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
2837 static void
2838 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
2839 {
2840     int i;
2841
2842     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2843         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2844
2845         if (m) {
2846             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
2847         }
2848     }
2849
2850     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2851         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
2852         int j;
2853
2854         if (!m1) {
2855             continue;
2856         }
2857
2858         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
2859             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
2860
2861             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
2862                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
2863                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
2864             }
2865         }
2866     }
2867 }
2868
2869 static int
2870 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2871            const struct ofproto_mirror_settings *s)
2872 {
2873     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2874     mirror_mask_t mirror_bit;
2875     struct ofbundle *bundle;
2876     struct ofmirror *mirror;
2877     struct ofbundle *out;
2878     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2879     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2880     int out_vlan;
2881
2882     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2883     if (!s) {
2884         mirror_destroy(mirror);
2885         return 0;
2886     }
2887     if (!mirror) {
2888         int idx;
2889
2890         idx = mirror_scan(ofproto);
2891         if (idx < 0) {
2892             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
2893                       "cannot create %s",
2894                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
2895             return EFBIG;
2896         }
2897
2898         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
2899         mirror->ofproto = ofproto;
2900         mirror->idx = idx;
2901         mirror->aux = aux;
2902         mirror->out_vlan = -1;
2903         mirror->name = NULL;
2904     }
2905
2906     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2907         free(mirror->name);
2908         mirror->name = xstrdup(s->name);
2909     }
2910
2911     /* Get the new configuration. */
2912     if (s->out_bundle) {
2913         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2914         if (!out) {
2915             mirror_destroy(mirror);
2916             return EINVAL;
2917         }
2918         out_vlan = -1;
2919     } else {
2920         out = NULL;
2921         out_vlan = s->out_vlan;
2922     }
2923     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2924     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2925
2926     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2927     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2928         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
2929         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
2930         && mirror->out == out
2931         && mirror->out_vlan == out_vlan)
2932     {
2933         hmapx_destroy(&srcs);
2934         hmapx_destroy(&dsts);
2935         return 0;
2936     }
2937
2938     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
2939     hmapx_destroy(&srcs);
2940
2941     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
2942     hmapx_destroy(&dsts);
2943
2944     free(mirror->vlans);
2945     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
2946
2947     mirror->out = out;
2948     mirror->out_vlan = out_vlan;
2949
2950     /* Update bundles. */
2951     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2952     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
2953         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
2954             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
2955         } else {
2956             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2957         }
2958
2959         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
2960             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
2961         } else {
2962             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2963         }
2964
2965         if (mirror->out == bundle) {
2966             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
2967         } else {
2968             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2969         }
2970     }
2971
2972     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2973     ofproto->has_mirrors = true;
2974     mac_learning_flush(ofproto->ml,
2975                        &ofproto->backer->revalidate_set);
2976     mirror_update_dups(ofproto);
2977
2978     return 0;
2979 }
2980
2981 static void
2982 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
2983 {
2984     struct ofproto_dpif *ofproto;
2985     mirror_mask_t mirror_bit;
2986     struct ofbundle *bundle;
2987     int i;
2988
2989     if (!mirror) {
2990         return;
2991     }
2992
2993     ofproto = mirror->ofproto;
2994     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2995     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2996
2997     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2998     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2999         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3000         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3001         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
3002     }
3003
3004     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
3005     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
3006     free(mirror->vlans);
3007
3008     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
3009     free(mirror->name);
3010     free(mirror);
3011
3012     mirror_update_dups(ofproto);
3013
3014     ofproto->has_mirrors = false;
3015     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3016         if (ofproto->mirrors[i]) {
3017             ofproto->has_mirrors = true;
3018             break;
3019         }
3020     }
3021 }
3022
3023 static int
3024 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
3025                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
3026 {
3027     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3028     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
3029
3030     if (!mirror) {
3031         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
3032         return 0;
3033     }
3034
3035     push_all_stats();
3036
3037     *packets = mirror->packet_count;
3038     *bytes = mirror->byte_count;
3039
3040     return 0;
3041 }
3042
3043 static int
3044 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
3045 {
3046     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3047     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
3048         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
3049     }
3050     return 0;
3051 }
3052
3053 static bool
3054 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
3055 {
3056     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3057     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
3058     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
3059 }
3060
3061 static void
3062 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
3063 {
3064     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3065     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3066 }
3067
3068 static void
3069 set_mac_table_config(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time,
3070                      size_t max_entries)
3071 {
3072     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3073     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
3074     mac_learning_set_max_entries(ofproto->ml, max_entries);
3075 }
3076 \f
3077 /* Ports. */
3078
3079 static struct ofport_dpif *
3080 get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
3081 {
3082     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
3083     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
3084 }
3085
3086 static struct ofport_dpif *
3087 get_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
3088 {
3089     struct ofport_dpif *port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
3090     return port && &ofproto->up == port->up.ofproto ? port : NULL;
3091 }
3092
3093 static void
3094 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_dpif *ofproto,
3095                             struct ofproto_port *ofproto_port,
3096                             struct dpif_port *dpif_port)
3097 {
3098     ofproto_port->name = dpif_port->name;
3099     ofproto_port->type = dpif_port->type;
3100     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, dpif_port->port_no);
3101 }
3102
3103 static struct ofport_dpif *
3104 ofport_get_peer(const struct ofport_dpif *ofport_dpif)
3105 {
3106     const struct ofproto_dpif *ofproto;
3107     const char *peer;
3108
3109     peer = netdev_vport_patch_peer(ofport_dpif->up.netdev);
3110     if (!peer) {
3111         return NULL;
3112     }
3113
3114     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
3115         struct ofport *ofport;
3116
3117         ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, peer);
3118         if (ofport && ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class) {
3119             return ofport_dpif_cast(ofport);
3120         }
3121     }
3122     return NULL;
3123 }
3124
3125 static void
3126 port_run_fast(struct ofport_dpif *ofport)
3127 {
3128     if (ofport->cfm && cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
3129         struct ofpbuf packet;
3130
3131         ofpbuf_init(&packet, 0);
3132         cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
3133         send_packet(ofport, &packet);
3134         ofpbuf_uninit(&packet);
3135     }
3136 }
3137
3138 static void
3139 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
3140 {
3141     long long int carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(ofport->up.netdev);
3142     bool carrier_changed = carrier_seq != ofport->carrier_seq;
3143     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
3144
3145     ofport->carrier_seq = carrier_seq;
3146
3147     port_run_fast(ofport);
3148
3149     if (ofport->tnl_port
3150         && tnl_port_reconfigure(&ofport->up, ofport->odp_port,
3151                                 &ofport->tnl_port)) {
3152         ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto)->backer->need_revalidate = true;
3153     }
3154
3155     if (ofport->cfm) {
3156         int cfm_opup = cfm_get_opup(ofport->cfm);
3157
3158         cfm_run(ofport->cfm);
3159         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm);
3160
3161         if (cfm_opup >= 0) {
3162             enable = enable && cfm_opup;
3163         }
3164     }
3165
3166     if (ofport->bundle) {
3167         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
3168         if (carrier_changed) {
3169             lacp_slave_carrier_changed(ofport->bundle->lacp, ofport);
3170         }
3171     }
3172
3173     if (ofport->may_enable != enable) {
3174         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3175
3176         if (ofproto->has_bundle_action) {
3177             ofproto->backer->need_revalidate = REV_PORT_TOGGLED;
3178         }
3179     }
3180
3181     ofport->may_enable = enable;
3182 }
3183
3184 static void
3185 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
3186 {
3187     if (ofport->cfm) {
3188         cfm_wait(ofport->cfm);
3189     }
3190 }
3191
3192 static int
3193 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
3194                    struct ofproto_port *ofproto_port)
3195 {
3196     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3197     struct dpif_port dpif_port;
3198     int error;
3199
3200     if (sset_contains(&ofproto->ghost_ports, devname)) {
3201         const char *type = netdev_get_type_from_name(devname);
3202
3203         /* We may be called before ofproto->up.port_by_name is populated with
3204          * the appropriate ofport.  For this reason, we must get the name and
3205          * type from the netdev layer directly. */
3206         if (type) {
3207             const struct ofport *ofport;
3208
3209             ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, devname);
3210             ofproto_port->ofp_port = ofport ? ofport->ofp_port : OFPP_NONE;
3211             ofproto_port->name = xstrdup(devname);
3212             ofproto_port->type = xstrdup(type);
3213             return 0;
3214         }
3215         return ENODEV;
3216     }
3217
3218     if (!sset_contains(&ofproto->ports, devname)) {
3219         return ENODEV;
3220     }
3221     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
3222                                     devname, &dpif_port);
3223     if (!error) {
3224         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto, ofproto_port, &dpif_port);
3225     }
3226     return error;
3227 }
3228
3229 static int
3230 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev)
3231 {
3232     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3233     const char *dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(netdev);
3234     const char *devname = netdev_get_name(netdev);
3235
3236     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
3237         sset_add(&ofproto->ghost_ports, netdev_get_name(netdev));
3238         return 0;
3239     }
3240
3241     if (!dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
3242         uint32_t port_no = UINT32_MAX;
3243         int error;
3244
3245         error = dpif_port_add(ofproto->backer->dpif, netdev, &port_no);
3246         if (error) {
3247             return error;
3248         }
3249         if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3250             simap_put(&ofproto->backer->tnl_backers, dp_port_name, port_no);
3251         }
3252     }
3253
3254     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3255         sset_add(&ofproto->ghost_ports, devname);
3256     } else {
3257         sset_add(&ofproto->ports, devname);
3258     }
3259     return 0;
3260 }
3261
3262 static int
3263 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
3264 {
3265     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3266     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
3267     int error = 0;
3268
3269     if (!ofport) {
3270         return 0;
3271     }
3272
3273     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports,
3274                          netdev_get_name(ofport->up.netdev));
3275     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3276     if (!ofport->tnl_port) {
3277         error = dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, ofport->odp_port);
3278         if (!error) {
3279             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
3280              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
3281              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
3282              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
3283             bundle_remove(&ofport->up);
3284         }
3285     }
3286     return error;
3287 }
3288
3289 static int
3290 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
3291 {
3292     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3293     int error;
3294
3295     push_all_stats();
3296
3297     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
3298
3299     if (!error && ofport_->ofp_port == OFPP_LOCAL) {
3300         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3301
3302         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
3303          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
3304          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
3305          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
3306
3307         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
3308             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
3309         }
3310
3311         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
3312             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
3313         }
3314
3315         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
3316          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
3317          * Account for them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
3318
3319         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
3320             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
3321         }
3322
3323         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
3324             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
3325         }
3326     }
3327
3328     return error;
3329 }
3330
3331 /* Account packets for LOCAL port. */
3332 static void
3333 ofproto_update_local_port_stats(const struct ofproto *ofproto_,
3334                                 size_t tx_size, size_t rx_size)
3335 {
3336     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3337
3338     if (rx_size) {
3339         ofproto->stats.rx_packets++;
3340         ofproto->stats.rx_bytes += rx_size;
3341     }
3342     if (tx_size) {
3343         ofproto->stats.tx_packets++;
3344         ofproto->stats.tx_bytes += tx_size;
3345     }
3346 }
3347
3348 struct port_dump_state {
3349     uint32_t bucket;
3350     uint32_t offset;
3351     bool ghost;
3352
3353     struct ofproto_port port;
3354     bool has_port;
3355 };
3356
3357 static int
3358 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void **statep)
3359 {
3360     *statep = xzalloc(sizeof(struct port_dump_state));
3361     return 0;
3362 }
3363
3364 static int
3365 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_, void *state_,
3366                struct ofproto_port *port)
3367 {
3368     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3369     struct port_dump_state *state = state_;
3370     const struct sset *sset;
3371     struct sset_node *node;
3372
3373     if (state->has_port) {
3374         ofproto_port_destroy(&state->port);
3375         state->has_port = false;
3376     }
3377     sset = state->ghost ? &ofproto->ghost_ports : &ofproto->ports;
3378     while ((node = sset_at_position(sset, &state->bucket, &state->offset))) {
3379         int error;
3380
3381         error = port_query_by_name(ofproto_, node->name, &state->port);
3382         if (!error) {
3383             *port = state->port;
3384             state->has_port = true;
3385             return 0;
3386         } else if (error != ENODEV) {
3387             return error;
3388         }
3389     }
3390
3391     if (!state->ghost) {
3392         state->ghost = true;
3393         state->bucket = 0;
3394         state->offset = 0;
3395         return port_dump_next(ofproto_, state_, port);
3396     }
3397
3398     return EOF;
3399 }
3400
3401 static int
3402 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
3403 {
3404     struct port_dump_state *state = state_;
3405
3406     if (state->has_port) {
3407         ofproto_port_destroy(&state->port);
3408     }
3409     free(state);
3410     return 0;
3411 }
3412
3413 static int
3414 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
3415 {
3416     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3417
3418     if (ofproto->port_poll_errno) {
3419         int error = ofproto->port_poll_errno;
3420         ofproto->port_poll_errno = 0;
3421         return error;
3422     }
3423
3424     if (sset_is_empty(&ofproto->port_poll_set)) {
3425         return EAGAIN;
3426     }
3427
3428     *devnamep = sset_pop(&ofproto->port_poll_set);
3429     return 0;
3430 }
3431
3432 static void
3433 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
3434 {
3435     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3436     dpif_port_poll_wait(ofproto->backer->dpif);
3437 }
3438
3439 static int
3440 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
3441 {
3442     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3443     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3444             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
3445             : -1);
3446 }
3447 \f
3448 /* Upcall handling. */
3449
3450 /* Flow miss batching.
3451  *
3452  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
3453  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
3454  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
3455  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
3456  *
3457  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
3458  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
3459 struct flow_miss {
3460     struct hmap_node hmap_node;
3461     struct ofproto_dpif *ofproto;
3462     struct flow flow;
3463     enum odp_key_fitness key_fitness;
3464     const struct nlattr *key;
3465     size_t key_len;
3466     struct initial_vals initial_vals;
3467     struct list packets;
3468     enum dpif_upcall_type upcall_type;
3469     uint32_t odp_in_port;
3470 };
3471
3472 struct flow_miss_op {
3473     struct dpif_op dpif_op;
3474     void *garbage;              /* Pointer to pass to free(), NULL if none. */
3475     uint64_t stub[1024 / 8];    /* Temporary buffer. */
3476 };
3477
3478 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
3479  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
3480  * configurations. */
3481 static void
3482 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
3483                     const struct flow *flow)
3484 {
3485     struct ofputil_packet_in pin;
3486
3487     pin.packet = packet->data;
3488     pin.packet_len = packet->size;
3489     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
3490     pin.controller_id = 0;
3491
3492     pin.table_id = 0;
3493     pin.cookie = 0;
3494
3495     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
3496
3497     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
3498
3499     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin);
3500 }
3501
3502 static enum slow_path_reason
3503 process_special(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3504                 const struct ofport_dpif *ofport, const struct ofpbuf *packet)
3505 {
3506     if (!ofport) {
3507         return 0;
3508     } else if (ofport->cfm && cfm_should_process_flow(ofport->cfm, flow)) {
3509         if (packet) {
3510             cfm_process_heartbeat(ofport->cfm, packet);
3511         }
3512         return SLOW_CFM;
3513     } else if (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3514                && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_LACP)) {
3515         if (packet) {
3516             lacp_process_packet(ofport->bundle->lacp, ofport, packet);
3517         }
3518         return SLOW_LACP;
3519     } else if (ofproto->stp && stp_should_process_flow(flow)) {
3520         if (packet) {
3521             stp_process_packet(ofport, packet);
3522         }
3523         return SLOW_STP;
3524     } else {
3525         return 0;
3526     }
3527 }
3528
3529 static struct flow_miss *
3530 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct ofproto_dpif *ofproto,
3531                const struct flow *flow, uint32_t hash)
3532 {
3533     struct flow_miss *miss;
3534
3535     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
3536         if (miss->ofproto == ofproto && flow_equal(&miss->flow, flow)) {
3537             return miss;
3538         }
3539     }
3540
3541     return NULL;
3542 }
3543
3544 /* Partially Initializes 'op' as an "execute" operation for 'miss' and
3545  * 'packet'.  The caller must initialize op->actions and op->actions_len.  If
3546  * 'miss' is associated with a subfacet the caller must also initialize the
3547  * returned op->subfacet, and if anything needs to be freed after processing
3548  * the op, the caller must initialize op->garbage also. */
3549 static void
3550 init_flow_miss_execute_op(struct flow_miss *miss, struct ofpbuf *packet,
3551                           struct flow_miss_op *op)
3552 {
3553     if (miss->flow.vlan_tci != miss->initial_vals.vlan_tci) {
3554         /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
3555          * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
3556          * the flow, but the actions were composed assuming that
3557          * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
3558          * VLAN header from the packet before trying to execute the
3559          * actions. */
3560         eth_pop_vlan(packet);
3561     }
3562
3563     op->garbage = NULL;
3564     op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
3565     op->dpif_op.u.execute.key = miss->key;
3566     op->dpif_op.u.execute.key_len = miss->key_len;
3567     op->dpif_op.u.execute.packet = packet;
3568 }
3569
3570 /* Helper for handle_flow_miss_without_facet() and
3571  * handle_flow_miss_with_facet(). */
3572 static void
3573 handle_flow_miss_common(struct rule_dpif *rule,
3574                         struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
3575 {
3576     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3577
3578     ofproto->n_matches++;
3579
3580     if (rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
3581         /*
3582          * Extra-special case for fail-open mode.
3583          *
3584          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
3585          * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
3586          * the packet up to the controller in the hope that it will try to
3587          * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
3588          *
3589          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
3590          */
3591         send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
3592     }
3593 }
3594
3595 /* Figures out whether a flow that missed in 'ofproto', whose details are in
3596  * 'miss', is likely to be worth tracking in detail in userspace and (usually)
3597  * installing a datapath flow.  The answer is usually "yes" (a return value of
3598  * true).  However, for short flows the cost of bookkeeping is much higher than
3599  * the benefits, so when the datapath holds a large number of flows we impose
3600  * some heuristics to decide which flows are likely to be worth tracking. */
3601 static bool
3602 flow_miss_should_make_facet(struct ofproto_dpif *ofproto,
3603                             struct flow_miss *miss, uint32_t hash)
3604 {
3605     if (!ofproto->governor) {
3606         size_t n_subfacets;
3607
3608         n_subfacets = hmap_count(&ofproto->subfacets);
3609         if (n_subfacets * 2 <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
3610             return true;
3611         }
3612
3613         ofproto->governor = governor_create(ofproto->up.name);
3614     }
3615
3616     return governor_should_install_flow(ofproto->governor, hash,
3617                                         list_size(&miss->packets));
3618 }
3619
3620 /* Handles 'miss', which matches 'rule', without creating a facet or subfacet
3621  * or creating any datapath flow.  May add an "execute" operation to 'ops' and
3622  * increment '*n_ops'. */
3623 static void
3624 handle_flow_miss_without_facet(struct flow_miss *miss,
3625                                struct rule_dpif *rule,
3626                                struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3627 {
3628     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3629     long long int now = time_msec();
3630     struct action_xlate_ctx ctx;
3631     struct ofpbuf *packet;
3632
3633     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3634         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3635         struct dpif_flow_stats stats;
3636         struct ofpbuf odp_actions;
3637
3638         COVERAGE_INC(facet_suppress);
3639
3640         ofpbuf_use_stub(&odp_actions, op->stub, sizeof op->stub);
3641
3642         dpif_flow_stats_extract(&miss->flow, packet, now, &stats);
3643         rule_credit_stats(rule, &stats);
3644
3645         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &miss->flow,
3646                               &miss->initial_vals, rule, 0, packet);
3647         ctx.resubmit_stats = &stats;
3648         xlate_actions(&ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len,
3649                       &odp_actions);
3650
3651         if (odp_actions.size) {
3652             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3653
3654             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3655             execute->actions = odp_actions.data;
3656             execute->actions_len = odp_actions.size;
3657             op->garbage = ofpbuf_get_uninit_pointer(&odp_actions);
3658
3659             (*n_ops)++;
3660         } else {
3661             ofpbuf_uninit(&odp_actions);
3662         }
3663     }
3664 }
3665
3666 /* Handles 'miss', which matches 'facet'.  May add any required datapath
3667  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op.
3668  *
3669  * All of the packets in 'miss' are considered to have arrived at time 'now'.
3670  * This is really important only for new facets: if we just called time_msec()
3671  * here, then the new subfacet or its packets could look (occasionally) as
3672  * though it was used some time after the facet was used.  That can make a
3673  * one-packet flow look like it has a nonzero duration, which looks odd in
3674  * e.g. NetFlow statistics. */
3675 static void
3676 handle_flow_miss_with_facet(struct flow_miss *miss, struct facet *facet,
3677                             long long int now,
3678                             struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3679 {
3680     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3681     enum subfacet_path want_path;
3682     struct subfacet *subfacet;
3683     struct ofpbuf *packet;
3684
3685     subfacet = subfacet_create(facet, miss, now);
3686
3687     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3688         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3689         struct dpif_flow_stats stats;
3690         struct ofpbuf odp_actions;
3691
3692         handle_flow_miss_common(facet->rule, packet, &miss->flow);
3693
3694         ofpbuf_use_stub(&odp_actions, op->stub, sizeof op->stub);
3695         if (!subfacet->actions || subfacet->slow) {
3696             subfacet_make_actions(subfacet, packet, &odp_actions);
3697         }
3698
3699         dpif_flow_stats_extract(&facet->flow, packet, now, &stats);
3700         subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
3701
3702         if (subfacet->actions_len) {
3703             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3704
3705             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3706             if (!subfacet->slow) {
3707                 execute->actions = subfacet->actions;
3708                 execute->actions_len = subfacet->actions_len;
3709                 ofpbuf_uninit(&odp_actions);
3710             } else {
3711                 execute->actions = odp_actions.data;
3712                 execute->actions_len = odp_actions.size;
3713                 op->garbage = ofpbuf_get_uninit_pointer(&odp_actions);
3714             }
3715
3716             (*n_ops)++;
3717         } else {
3718             ofpbuf_uninit(&odp_actions);
3719         }
3720     }
3721
3722     want_path = subfacet_want_path(subfacet->slow);
3723     if (miss->upcall_type == DPIF_UC_MISS || subfacet->path != want_path) {
3724         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
3725         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
3726
3727         subfacet->path = want_path;
3728
3729         op->garbage = NULL;
3730         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
3731         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3732         put->key = miss->key;
3733         put->key_len = miss->key_len;
3734         if (want_path == SF_FAST_PATH) {
3735             put->actions = subfacet->actions;
3736             put->actions_len = subfacet->actions_len;
3737         } else {
3738             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, subfacet->slow,
3739                               op->stub, sizeof op->stub,
3740                               &put->actions, &put->actions_len);
3741         }
3742         put->stats = NULL;
3743     }
3744 }
3745
3746 /* Handles flow miss 'miss'.  May add any required datapath operations
3747  * to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
3748 static void
3749 handle_flow_miss(struct flow_miss *miss, struct flow_miss_op *ops,
3750                  size_t *n_ops)
3751 {
3752     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
3753     struct facet *facet;
3754     long long int now;
3755     uint32_t hash;
3756
3757     /* The caller must ensure that miss->hmap_node.hash contains
3758      * flow_hash(miss->flow, 0). */
3759     hash = miss->hmap_node.hash;
3760
3761     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &miss->flow, hash);
3762     if (!facet) {
3763         struct rule_dpif *rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &miss->flow);
3764
3765         if (!flow_miss_should_make_facet(ofproto, miss, hash)) {
3766             handle_flow_miss_without_facet(miss, rule, ops, n_ops);
3767             return;
3768         }
3769
3770         facet = facet_create(rule, &miss->flow, hash);
3771         now = facet->used;
3772     } else {
3773         now = time_msec();
3774     }
3775     handle_flow_miss_with_facet(miss, facet, now, ops, n_ops);
3776 }
3777
3778 static struct drop_key *
3779 drop_key_lookup(const struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
3780                 size_t key_len)
3781 {
3782     struct drop_key *drop_key;
3783
3784     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (drop_key, hmap_node, hash_bytes(key, key_len, 0),
3785                              &backer->drop_keys) {
3786         if (drop_key->key_len == key_len
3787             && !memcmp(drop_key->key, key, key_len)) {
3788             return drop_key;
3789         }
3790     }
3791     return NULL;
3792 }
3793
3794 static void
3795 drop_key_clear(struct dpif_backer *backer)
3796 {
3797     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3798     struct drop_key *drop_key, *next;
3799
3800     HMAP_FOR_EACH_SAFE (drop_key, next, hmap_node, &backer->drop_keys) {
3801         int error;
3802
3803         error = dpif_flow_del(backer->dpif, drop_key->key, drop_key->key_len,
3804                               NULL);
3805         if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3806             struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3807             odp_flow_key_format(drop_key->key, drop_key->key_len, &ds);
3808             VLOG_WARN("Failed to delete drop key (%s) (%s)", strerror(error),
3809                       ds_cstr(&ds));
3810             ds_destroy(&ds);
3811         }
3812
3813         hmap_remove(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node);
3814         free(drop_key->key);
3815         free(drop_key);
3816     }
3817 }
3818
3819 /* Given a datpath, packet, and flow metadata ('backer', 'packet', and 'key'
3820  * respectively), populates 'flow' with the result of odp_flow_key_to_flow().
3821  * Optionally, if nonnull, populates 'fitnessp' with the fitness of 'flow' as
3822  * returned by odp_flow_key_to_flow().  Also, optionally populates 'ofproto'
3823  * with the ofproto_dpif, and 'odp_in_port' with the datapath in_port, that
3824  * 'packet' ingressed.
3825  *
3826  * If 'ofproto' is nonnull, requires 'flow''s in_port to exist.  Otherwise sets
3827  * 'flow''s in_port to OFPP_NONE.
3828  *
3829  * This function does post-processing on data returned from
3830  * odp_flow_key_to_flow() to help make VLAN splinters transparent to the rest
3831  * of the upcall processing logic.  In particular, if the extracted in_port is
3832  * a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by the "real" port, sets
3833  * flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN splinter port, and pushes
3834  * a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
3835  *
3836  * Optionally, if 'initial_vals' is nonnull, sets 'initial_vals->vlan_tci'
3837  * to the VLAN TCI with which the packet was really received, that is, the
3838  * actual VLAN TCI extracted by odp_flow_key_to_flow().  (This differs from
3839  * the value returned in flow->vlan_tci only for packets received on
3840  * VLAN splinters.)  Also, if received on an IP tunnel, sets
3841  * 'initial_vals->tunnel_ip_tos' to the tunnel's IP TOS.
3842  *
3843  * Similarly, this function also includes some logic to help with tunnels.  It
3844  * may modify 'flow' as necessary to make the tunneling implementation
3845  * transparent to the upcall processing logic.
3846  *
3847  * Returns 0 if successful, ENODEV if the parsed flow has no associated ofport,
3848  * or some other positive errno if there are other problems. */
3849 static int
3850 ofproto_receive(const struct dpif_backer *backer, struct ofpbuf *packet,
3851                 const struct nlattr *key, size_t key_len,
3852                 struct flow *flow, enum odp_key_fitness *fitnessp,
3853                 struct ofproto_dpif **ofproto, uint32_t *odp_in_port,
3854                 struct initial_vals *initial_vals)
3855 {
3856     const struct ofport_dpif *port;
3857     enum odp_key_fitness fitness;
3858     int error = ENODEV;
3859
3860     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
3861     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3862         error = EINVAL;
3863         goto exit;
3864     }
3865
3866     if (initial_vals) {
3867         initial_vals->vlan_tci = flow->vlan_tci;
3868         initial_vals->tunnel_ip_tos = flow->tunnel.ip_tos;
3869     }
3870
3871     if (odp_in_port) {
3872         *odp_in_port = flow->in_port;
3873     }
3874
3875     if (tnl_port_should_receive(flow)) {
3876         const struct ofport *ofport = tnl_port_receive(flow);
3877         if (!ofport) {
3878             flow->in_port = OFPP_NONE;
3879             goto exit;
3880         }
3881         port = ofport_dpif_cast(ofport);
3882
3883         /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
3884         fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
3885
3886         /* XXX: Since the tunnel module is not scoped per backer, it's
3887          * theoretically possible that we'll receive an ofport belonging to an
3888          * entirely different datapath.  In practice, this can't happen because
3889          * no platforms has two separate datapaths which each support
3890          * tunneling. */
3891         ovs_assert(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer == backer);
3892     } else {
3893         port = odp_port_to_ofport(backer, flow->in_port);
3894         if (!port) {
3895             flow->in_port = OFPP_NONE;
3896             goto exit;
3897         }
3898
3899         flow->in_port = port->up.ofp_port;
3900         if (vsp_adjust_flow(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto), flow)) {
3901             if (packet) {
3902                 /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to
3903                  * an OpenFlow controller properly, so that it looks correct
3904                  * for sFlow, and so that flow_extract() will get the correct
3905                  * vlan_tci if it is called on 'packet'.
3906                  *
3907                  * The allocated space inside 'packet' probably also contains
3908                  * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of
3909                  * a struct dpif_upcall (see the large comment on that
3910                  * structure definition), so pushing data on 'packet' is in
3911                  * general not a good idea since it could overwrite 'key' or
3912                  * free it as a side effect.  However, it's OK in this special
3913                  * case because we know that 'packet' is inside a Netlink
3914                  * attribute: pushing 4 bytes will just overwrite the 4-byte
3915                  * "struct nlattr", which is fine since we don't need that
3916                  * header anymore. */
3917                 eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
3918             }
3919             /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
3920             fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
3921         }
3922     }
3923     error = 0;
3924
3925     if (ofproto) {
3926         *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
3927     }
3928
3929 exit:
3930     if (fitnessp) {
3931         *fitnessp = fitness;
3932     }
3933     return error;
3934 }
3935
3936 static void
3937 handle_miss_upcalls(struct dpif_backer *backer, struct dpif_upcall *upcalls,
3938                     size_t n_upcalls)
3939 {
3940     struct dpif_upcall *upcall;
3941     struct flow_miss *miss;
3942     struct flow_miss misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3943     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3944     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3945     struct hmap todo;
3946     int n_misses;
3947     size_t n_ops;
3948     size_t i;
3949
3950     if (!n_upcalls) {
3951         return;
3952     }
3953
3954     /* Construct the to-do list.
3955      *
3956      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
3957      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
3958      * that we can process them together. */
3959     hmap_init(&todo);
3960     n_misses = 0;
3961     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
3962         struct flow_miss *miss = &misses[n_misses];
3963         struct flow_miss *existing_miss;
3964         struct ofproto_dpif *ofproto;
3965         uint32_t odp_in_port;
3966         struct flow flow;
3967         uint32_t hash;
3968         int error;
3969
3970         error = ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key,
3971                                 upcall->key_len, &flow, &miss->key_fitness,
3972                                 &ofproto, &odp_in_port, &miss->initial_vals);
3973         if (error == ENODEV) {
3974             struct drop_key *drop_key;
3975
3976             /* Received packet on port for which we couldn't associate
3977              * an ofproto.  This can happen if a port is removed while
3978              * traffic is being received.  Print a rate-limited message
3979              * in case it happens frequently.  Install a drop flow so
3980              * that future packets of the flow are inexpensively dropped
3981              * in the kernel. */
3982             VLOG_INFO_RL(&rl, "received packet on unassociated port %"PRIu32,
3983                          flow.in_port);
3984
3985             drop_key = drop_key_lookup(backer, upcall->key, upcall->key_len);
3986             if (!drop_key) {
3987                 drop_key = xmalloc(sizeof *drop_key);
3988                 drop_key->key = xmemdup(upcall->key, upcall->key_len);
3989                 drop_key->key_len = upcall->key_len;
3990
3991                 hmap_insert(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node,
3992                             hash_bytes(drop_key->key, drop_key->key_len, 0));
3993                 dpif_flow_put(backer->dpif, DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY,
3994                               drop_key->key, drop_key->key_len, NULL, 0, NULL);
3995             }
3996             continue;
3997         }
3998         if (error) {
3999             continue;
4000         }
4001
4002         ofproto->n_missed++;
4003         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark,
4004                      &flow.tunnel, flow.in_port, &miss->flow);
4005
4006         /* Add other packets to a to-do list. */
4007         hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
4008         existing_miss = flow_miss_find(&todo, ofproto, &miss->flow, hash);
4009         if (!existing_miss) {
4010             hmap_insert(&todo, &miss->hmap_node, hash);
4011             miss->ofproto = ofproto;
4012             miss->key = upcall->key;
4013             miss->key_len = upcall->key_len;
4014             miss->upcall_type = upcall->type;
4015             miss->odp_in_port = odp_in_port;
4016             list_init(&miss->packets);
4017
4018             n_misses++;
4019         } else {
4020             miss = existing_miss;
4021         }
4022         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
4023     }
4024
4025     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
4026      * operations to batch. */
4027     n_ops = 0;
4028     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
4029         handle_flow_miss(miss, flow_miss_ops, &n_ops);
4030     }
4031     ovs_assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
4032
4033     /* Execute batch. */
4034     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
4035         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
4036     }
4037     dpif_operate(backer->dpif, dpif_ops, n_ops);
4038
4039     /* Free memory. */
4040     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
4041         free(flow_miss_ops[i].garbage);
4042     }
4043     hmap_destroy(&todo);
4044 }
4045
4046 static enum { SFLOW_UPCALL, MISS_UPCALL, BAD_UPCALL, FLOW_SAMPLE_UPCALL,
4047               IPFIX_UPCALL }
4048 classify_upcall(const struct dpif_upcall *upcall)
4049 {
4050     size_t userdata_len;
4051     union user_action_cookie cookie;
4052
4053     /* First look at the upcall type. */
4054     switch (upcall->type) {
4055     case DPIF_UC_ACTION:
4056         break;
4057
4058     case DPIF_UC_MISS:
4059         return MISS_UPCALL;
4060
4061     case DPIF_N_UC_TYPES:
4062     default:
4063         VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32, upcall->type);
4064         return BAD_UPCALL;
4065     }
4066
4067     /* "action" upcalls need a closer look. */
4068     if (!upcall->userdata) {
4069         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall missing cookie");
4070         return BAD_UPCALL;
4071     }
4072     userdata_len = nl_attr_get_size(upcall->userdata);
4073     if (userdata_len < sizeof cookie.type
4074         || userdata_len > sizeof cookie) {
4075         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall cookie has unexpected size %zu",
4076                      userdata_len);
4077         return BAD_UPCALL;
4078     }
4079     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4080     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), userdata_len);
4081     if (userdata_len == sizeof cookie.sflow
4082         && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
4083         return SFLOW_UPCALL;
4084     } else if (userdata_len == sizeof cookie.slow_path
4085                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH) {
4086         return MISS_UPCALL;
4087     } else if (userdata_len == sizeof cookie.flow_sample
4088                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE) {
4089         return FLOW_SAMPLE_UPCALL;
4090     } else if (userdata_len == sizeof cookie.ipfix
4091                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_IPFIX) {
4092         return IPFIX_UPCALL;
4093     } else {
4094         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie of type %"PRIu16
4095                      " and size %zu", cookie.type, userdata_len);
4096         return BAD_UPCALL;
4097     }
4098 }
4099
4100 static void
4101 handle_sflow_upcall(struct dpif_backer *backer,
4102                     const struct dpif_upcall *upcall)
4103 {
4104     struct ofproto_dpif *ofproto;
4105     union user_action_cookie cookie;
4106     struct flow flow;
4107     uint32_t odp_in_port;
4108
4109     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4110                         &flow, NULL, &ofproto, &odp_in_port, NULL)
4111         || !ofproto->sflow) {
4112         return;
4113     }
4114
4115     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4116     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.sflow);
4117     dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
4118                         odp_in_port, &cookie);
4119 }
4120
4121 static void
4122 handle_flow_sample_upcall(struct dpif_backer *backer,
4123                           const struct dpif_upcall *upcall)
4124 {
4125     struct ofproto_dpif *ofproto;
4126     union user_action_cookie cookie;
4127     struct flow flow;
4128
4129     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4130                         &flow, NULL, &ofproto, NULL, NULL)
4131         || !ofproto->ipfix) {
4132         return;
4133     }
4134
4135     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
4136     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.flow_sample);
4137
4138     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
4139      * the packet using it. */
4140     dpif_ipfix_flow_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow,
4141                            cookie.flow_sample.collector_set_id,
4142                            cookie.flow_sample.probability,
4143                            cookie.flow_sample.obs_domain_id,
4144                            cookie.flow_sample.obs_point_id);
4145 }
4146
4147 static void
4148 handle_ipfix_upcall(struct dpif_backer *backer,
4149                     const struct dpif_upcall *upcall)
4150 {
4151     struct ofproto_dpif *ofproto;
4152     struct flow flow;
4153
4154     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
4155                         &flow, NULL, &ofproto, NULL, NULL)
4156         || !ofproto->ipfix) {
4157         return;
4158     }
4159
4160     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
4161      * the packet using it. */
4162     dpif_ipfix_bridge_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow);
4163 }
4164
4165 static int
4166 handle_upcalls(struct dpif_backer *backer, unsigned int max_batch)
4167 {
4168     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4169     struct ofpbuf miss_bufs[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
4170     uint64_t miss_buf_stubs[FLOW_MISS_MAX_BATCH][4096 / 8];
4171     int n_processed;
4172     int n_misses;
4173     int i;
4174
4175     ovs_assert(max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
4176
4177     n_misses = 0;
4178     for (n_processed = 0; n_processed < max_batch; n_processed++) {
4179         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
4180         struct ofpbuf *buf = &miss_bufs[n_misses];
4181         int error;
4182
4183         ofpbuf_use_stub(buf, miss_buf_stubs[n_misses],
4184                         sizeof miss_buf_stubs[n_misses]);
4185         error = dpif_recv(backer->dpif, upcall, buf);
4186         if (error) {
4187             ofpbuf_uninit(buf);
4188             break;
4189         }
4190
4191         switch (classify_upcall(upcall)) {
4192         case MISS_UPCALL:
4193             /* Handle it later. */
4194             n_misses++;
4195             break;
4196
4197         case SFLOW_UPCALL:
4198             handle_sflow_upcall(backer, upcall);
4199             ofpbuf_uninit(buf);
4200             break;
4201
4202         case FLOW_SAMPLE_UPCALL:
4203             handle_flow_sample_upcall(backer, upcall);
4204             ofpbuf_uninit(buf);
4205             break;
4206
4207         case IPFIX_UPCALL:
4208             handle_ipfix_upcall(backer, upcall);
4209             ofpbuf_uninit(buf);
4210             break;
4211
4212         case BAD_UPCALL:
4213             ofpbuf_uninit(buf);
4214             break;
4215         }
4216     }
4217
4218     /* Handle deferred MISS_UPCALL processing. */
4219     handle_miss_upcalls(backer, misses, n_misses);
4220     for (i = 0; i < n_misses; i++) {
4221         ofpbuf_uninit(&miss_bufs[i]);
4222     }
4223
4224     return n_processed;
4225 }
4226 \f
4227 /* Flow expiration. */
4228
4229 static int subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *);
4230 static void update_stats(struct dpif_backer *);
4231 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
4232 static void expire_subfacets(struct ofproto_dpif *, int dp_max_idle);
4233
4234 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
4235  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
4236  * importantly when they last were used, and then use that information to
4237  * expire flows that have not been used recently.
4238  *
4239  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
4240 static int
4241 expire(struct dpif_backer *backer)
4242 {
4243     struct ofproto_dpif *ofproto;
4244     int max_idle = INT32_MAX;
4245
4246     /* Periodically clear out the drop keys in an effort to keep them
4247      * relatively few. */
4248     drop_key_clear(backer);
4249
4250     /* Update stats for each flow in the backer. */
4251     update_stats(backer);
4252
4253     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4254         struct rule *rule, *next_rule;
4255         int dp_max_idle;
4256
4257         if (ofproto->backer != backer) {
4258             continue;
4259         }
4260
4261         /* Keep track of the max number of flows per ofproto_dpif. */
4262         update_max_subfacet_count(ofproto);
4263
4264         /* Expire subfacets that have been idle too long. */
4265         dp_max_idle = subfacet_max_idle(ofproto);
4266         expire_subfacets(ofproto, dp_max_idle);
4267
4268         max_idle = MIN(max_idle, dp_max_idle);
4269
4270         /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout
4271          * has passed. */
4272         LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, expirable,
4273                             &ofproto->up.expirable) {
4274             rule_expire(rule_dpif_cast(rule));
4275         }
4276
4277         /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
4278          * good time to do bond rebalancing. */
4279         if (ofproto->has_bonded_bundles) {
4280             struct ofbundle *bundle;
4281
4282             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
4283                 if (bundle->bond) {
4284                     bond_rebalance(bundle->bond, &backer->revalidate_set);
4285                 }
4286             }
4287         }
4288     }
4289
4290     return MIN(max_idle, 1000);
4291 }
4292
4293 /* Updates flow table statistics given that the datapath just reported 'stats'
4294  * as 'subfacet''s statistics. */
4295 static void
4296 update_subfacet_stats(struct subfacet *subfacet,
4297                       const struct dpif_flow_stats *stats)
4298 {
4299     struct facet *facet = subfacet->facet;
4300
4301     if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
4302         uint64_t extra = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4303         facet->packet_count += extra;
4304     } else {
4305         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
4306     }
4307
4308     if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
4309         facet->byte_count += stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
4310     } else {
4311         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
4312     }
4313
4314     subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
4315     subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
4316
4317     facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
4318
4319     subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
4320     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4321         facet_learn(facet);
4322         facet_account(facet);
4323         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4324     }
4325 }
4326
4327 /* 'key' with length 'key_len' bytes is a flow in 'dpif' that we know nothing
4328  * about, or a flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
4329 static void
4330 delete_unexpected_flow(struct ofproto_dpif *ofproto,
4331                        const struct nlattr *key, size_t key_len)
4332 {
4333     if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4334         struct ds s;
4335
4336         ds_init(&s);
4337         odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
4338         VLOG_WARN("unexpected flow on %s: %s", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
4339         ds_destroy(&s);
4340     }
4341
4342     COVERAGE_INC(facet_unexpected);
4343     dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, key, key_len, NULL);
4344 }
4345
4346 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
4347  *
4348  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
4349  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
4350  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
4351  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
4352  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
4353  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
4354  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
4355  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
4356  *
4357  * In addition, this function maintains per ofproto flow hit counts. The patch
4358  * port is not treated specially. e.g. A packet ingress from br0 patched into
4359  * br1 will increase the hit count of br0 by 1, however, does not affect
4360  * the hit or miss counts of br1.
4361  */
4362 static void
4363 update_stats(struct dpif_backer *backer)
4364 {
4365     const struct dpif_flow_stats *stats;
4366     struct dpif_flow_dump dump;
4367     const struct nlattr *key;
4368     struct ofproto_dpif *ofproto;
4369     size_t key_len;
4370
4371     dpif_flow_dump_start(&dump, backer->dpif);
4372     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len, NULL, NULL, &stats)) {
4373         struct flow flow;
4374         struct subfacet *subfacet;
4375         struct ofport_dpif *ofport;
4376         uint32_t key_hash;
4377
4378         if (ofproto_receive(backer, NULL, key, key_len, &flow, NULL, &ofproto,
4379                             NULL, NULL)) {
4380             continue;
4381         }
4382
4383         ofproto->total_subfacet_count += hmap_count(&ofproto->subfacets);
4384         ofproto->n_update_stats++;
4385
4386         ofport = get_ofp_port(ofproto, flow.in_port);
4387         if (ofport && ofport->tnl_port) {
4388             netdev_vport_inc_rx(ofport->up.netdev, stats);
4389         }
4390
4391         key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4392         subfacet = subfacet_find(ofproto, key, key_len, key_hash);
4393         switch (subfacet ? subfacet->path : SF_NOT_INSTALLED) {
4394         case SF_FAST_PATH:
4395             /* Update ofproto_dpif's hit count. */
4396             if (stats->n_packets > subfacet->dp_packet_count) {
4397                 uint64_t delta = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4398                 dpif_stats_update_hit_count(ofproto, delta);
4399             }
4400
4401             update_subfacet_stats(subfacet, stats);
4402             break;
4403
4404         case SF_SLOW_PATH:
4405             /* Stats are updated per-packet. */
4406             break;
4407
4408         case SF_NOT_INSTALLED:
4409         default:
4410             delete_unexpected_flow(ofproto, key, key_len);
4411             break;
4412         }
4413         run_fast_rl();
4414     }
4415     dpif_flow_dump_done(&dump);
4416
4417     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4418         update_moving_averages(ofproto);
4419     }
4420
4421 }
4422
4423 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4424  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
4425  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
4426  * fold its statistic into its rule. */
4427 static int
4428 subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *ofproto)
4429 {
4430     /*
4431      * Idle time histogram.
4432      *
4433      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
4434      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
4435      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4436      * well.
4437      *
4438      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
4439      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4440      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
4441      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
4442      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
4443      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
4444      * discard.
4445      *
4446      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4447      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
4448      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4449      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4450      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
4451      * ofproto->up.flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
4452      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
4453      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
4454      * (though the next run will delete most of those unless they receive
4455      * additional data).
4456      *
4457      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
4458      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
4459      * uninstallable subfacets.
4460      */
4461     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4462     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4463     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4464     int total, subtotal, bucket;
4465     struct subfacet *subfacet;
4466     long long int now;
4467     int i;
4468
4469     total = hmap_count(&ofproto->subfacets);
4470     if (total <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
4471         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4472     }
4473
4474     /* Build histogram. */
4475     now = time_msec();
4476     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
4477         long long int idle = now - subfacet->used;
4478         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4479                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4480                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4481         buckets[bucket]++;
4482     }
4483
4484     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4485     subtotal = bucket = 0;
4486     do {
4487         subtotal += buckets[bucket++];
4488     } while (bucket < N_BUCKETS &&
4489              subtotal < MAX(ofproto->up.flow_eviction_threshold, total / 100));
4490
4491     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4492         struct ds s;
4493
4494         ds_init(&s);
4495         ds_put_cstr(&s, "keep");
4496         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4497             if (i == bucket) {
4498                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4499             }
4500             if (buckets[i]) {
4501                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4502             }
4503         }
4504         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
4505         ds_destroy(&s);
4506     }
4507
4508     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4509 }
4510
4511 static void
4512 expire_subfacets(struct ofproto_dpif *ofproto, int dp_max_idle)
4513 {
4514     /* Cutoff time for most flows. */
4515     long long int normal_cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
4516
4517     /* We really want to keep flows for special protocols around, so use a more
4518      * conservative cutoff. */
4519     long long int special_cutoff = time_msec() - 10000;
4520
4521     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4522     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4523     int n_batch;
4524
4525     n_batch = 0;
4526     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
4527                         &ofproto->subfacets) {
4528         long long int cutoff;
4529
4530         cutoff = (subfacet->slow & (SLOW_CFM | SLOW_LACP | SLOW_STP)
4531                   ? special_cutoff
4532                   : normal_cutoff);
4533         if (subfacet->used < cutoff) {
4534             if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
4535                 batch[n_batch++] = subfacet;
4536                 if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
4537                     subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
4538                     n_batch = 0;
4539                 }
4540             } else {
4541                 subfacet_destroy(subfacet);
4542             }
4543         }
4544     }
4545
4546     if (n_batch > 0) {
4547         subfacet_destroy_batch(ofproto, batch, n_batch);
4548     }
4549 }
4550
4551 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
4552  * then delete it entirely. */
4553 static void
4554 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
4555 {
4556     struct facet *facet, *next_facet;
4557     long long int now;
4558     uint8_t reason;
4559
4560     if (rule->up.pending) {
4561         /* We'll have to expire it later. */
4562         return;
4563     }
4564
4565     /* Has 'rule' expired? */
4566     now = time_msec();
4567     if (rule->up.hard_timeout
4568         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
4569         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
4570     } else if (rule->up.idle_timeout
4571                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
4572         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
4573     } else {
4574         return;
4575     }
4576
4577     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
4578
4579     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4580      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
4581     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4582         facet_remove(facet);
4583     }
4584
4585     /* Get rid of the rule. */
4586     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
4587 }
4588 \f
4589 /* Facets. */
4590
4591 /* Creates and returns a new facet owned by 'rule', given a 'flow'.
4592  *
4593  * The caller must already have determined that no facet with an identical
4594  * 'flow' exists in 'ofproto' and that 'flow' is the best match for 'rule' in
4595  * the ofproto's classifier table.
4596  *
4597  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
4598  *
4599  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
4600  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
4601 static struct facet *
4602 facet_create(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow, uint32_t hash)
4603 {
4604     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4605     struct facet *facet;
4606
4607     facet = xzalloc(sizeof *facet);
4608     facet->used = time_msec();
4609     hmap_insert(&ofproto->facets, &facet->hmap_node, hash);
4610     list_push_back(&rule->facets, &facet->list_node);
4611     facet->rule = rule;
4612     facet->flow = *flow;
4613     list_init(&facet->subfacets);
4614     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
4615     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
4616
4617     facet->learn_rl = time_msec() + 500;
4618
4619     return facet;
4620 }
4621
4622 static void
4623 facet_free(struct facet *facet)
4624 {
4625     free(facet);
4626 }
4627
4628 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
4629  * 'packet', which arrived on 'in_port'. */
4630 static bool
4631 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4632                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
4633                     struct ofpbuf *packet)
4634 {
4635     struct odputil_keybuf keybuf;
4636     struct ofpbuf key;
4637     int error;
4638
4639     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4640     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
4641                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
4642
4643     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
4644                          odp_actions, actions_len, packet);
4645     return !error;
4646 }
4647
4648 /* Remove 'facet' from 'ofproto' and free up the associated memory:
4649  *
4650  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
4651  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
4652  *
4653  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
4654  */
4655 static void
4656 facet_remove(struct facet *facet)
4657 {
4658     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4659     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4660
4661     ovs_assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
4662
4663     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
4664     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4665         subfacet_uninstall(subfacet);
4666     }
4667
4668     /* Flush the final stats to the rule.
4669      *
4670      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
4671      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
4672      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
4673     facet_flush_stats(facet);
4674
4675     /* Now we're really all done so destroy everything. */
4676     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
4677                         &facet->subfacets) {
4678         subfacet_destroy__(subfacet);
4679     }
4680     hmap_remove(&ofproto->facets, &facet->hmap_node);
4681     list_remove(&facet->list_node);
4682     facet_free(facet);
4683 }
4684
4685 /* Feed information from 'facet' back into the learning table to keep it in
4686  * sync with what is actually flowing through the datapath. */
4687 static void
4688 facet_learn(struct facet *facet)
4689 {
4690     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4691     struct subfacet *subfacet= CONTAINER_OF(list_front(&facet->subfacets),
4692                                             struct subfacet, list_node);
4693     long long int now = time_msec();
4694     struct action_xlate_ctx ctx;
4695
4696     if (!facet->has_fin_timeout && now < facet->learn_rl) {
4697         return;
4698     }
4699
4700     facet->learn_rl = now + 500;
4701
4702     if (!facet->has_learn
4703         && !facet->has_normal
4704         && (!facet->has_fin_timeout
4705             || !(facet->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST)))) {
4706         return;
4707     }
4708
4709     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
4710                           &subfacet->initial_vals,
4711                           facet->rule, facet->tcp_flags, NULL);
4712     ctx.may_learn = true;
4713     xlate_actions_for_side_effects(&ctx, facet->rule->up.ofpacts,
4714                                    facet->rule->up.ofpacts_len);
4715 }
4716
4717 static void
4718 facet_account(struct facet *facet)
4719 {
4720     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4721     struct subfacet *subfacet = facet_get_subfacet(facet);
4722     const struct nlattr *a;
4723     unsigned int left;
4724     ovs_be16 vlan_tci;
4725     uint64_t n_bytes;
4726
4727     if (!facet->has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
4728         return;
4729     }
4730     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
4731
4732     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
4733      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
4734      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
4735      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
4736      * hash bucket.)
4737      *
4738      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
4739      * be equally valid for our purpose. */
4740     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
4741     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left,
4742                              subfacet->actions, subfacet->actions_len) {
4743         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
4744         struct ofport_dpif *port;
4745
4746         switch (nl_attr_type(a)) {
4747         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
4748             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
4749             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
4750                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
4751                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
4752             }
4753             break;
4754
4755         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
4756             vlan_tci = htons(0);
4757             break;
4758
4759         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
4760             vlan = nl_attr_get(a);
4761             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
4762             break;
4763         }
4764     }
4765 }
4766
4767 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
4768  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
4769  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
4770 static bool
4771 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
4772 {
4773     if (facet) {
4774         const struct rule *rule = &facet->rule->up;
4775         const struct ofpact *ofpacts = rule->ofpacts;
4776         size_t ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
4777
4778         if (ofpacts_len > 0 &&
4779             ofpacts->type == OFPACT_CONTROLLER &&
4780             ofpact_next(ofpacts) >= ofpact_end(ofpacts, ofpacts_len)) {
4781             return true;
4782         }
4783     }
4784     return false;
4785 }
4786
4787 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
4788  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
4789  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
4790  * its packet and byte counts before this function is called. */
4791 static void
4792 facet_flush_stats(struct facet *facet)
4793 {
4794     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4795     struct subfacet *subfacet;
4796
4797     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4798         ovs_assert(!subfacet->dp_byte_count);
4799         ovs_assert(!subfacet->dp_packet_count);
4800     }
4801
4802     facet_push_stats(facet);
4803     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4804         facet_account(facet);
4805         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4806     }
4807
4808     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
4809         struct ofexpired expired;
4810         expired.flow = facet->flow;
4811         expired.packet_count = facet->packet_count;
4812         expired.byte_count = facet->byte_count;
4813         expired.used = facet->used;
4814         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
4815     }
4816
4817     facet->rule->packet_count += facet->packet_count;
4818     facet->rule->byte_count += facet->byte_count;
4819
4820     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
4821      * reinstalled. */
4822     facet_reset_counters(facet);
4823
4824     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
4825     facet->tcp_flags = 0;
4826 }
4827
4828 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
4829  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
4830  *
4831  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
4832  *
4833  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
4834  * instead if that is important. */
4835 static struct facet *
4836 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
4837            const struct flow *flow, uint32_t hash)
4838 {
4839     struct facet *facet;
4840
4841     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (facet, hmap_node, hash, &ofproto->facets) {
4842         if (flow_equal(flow, &facet->flow)) {
4843             return facet;
4844         }
4845     }
4846
4847     return NULL;
4848 }
4849
4850 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
4851  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
4852  *
4853  * 'hash' must be the return value of flow_hash(flow, 0).
4854  *
4855  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
4856 static struct facet *
4857 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4858                    uint32_t hash)
4859 {
4860     struct facet *facet;
4861
4862     facet = facet_find(ofproto, flow, hash);
4863     if (facet
4864         && (ofproto->backer->need_revalidate
4865             || tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
4866                                   facet->tags))) {
4867         facet_revalidate(facet);
4868
4869         /* facet_revalidate() may have destroyed 'facet'. */
4870         facet = facet_find(ofproto, flow, hash);
4871     }
4872
4873     return facet;
4874 }
4875
4876 /* Return a subfacet from 'facet'.  A facet consists of one or more
4877  * subfacets, and this function returns one of them. */
4878 static struct subfacet *facet_get_subfacet(struct facet *facet)
4879 {
4880     return CONTAINER_OF(list_front(&facet->subfacets), struct subfacet,
4881                         list_node);
4882 }
4883
4884 static const char *
4885 subfacet_path_to_string(enum subfacet_path path)
4886 {
4887     switch (path) {
4888     case SF_NOT_INSTALLED:
4889         return "not installed";
4890     case SF_FAST_PATH:
4891         return "in fast path";
4892     case SF_SLOW_PATH:
4893         return "in slow path";
4894     default:
4895         return "<error>";
4896     }
4897 }
4898
4899 /* Returns the path in which a subfacet should be installed if its 'slow'
4900  * member has the specified value. */
4901 static enum subfacet_path
4902 subfacet_want_path(enum slow_path_reason slow)
4903 {
4904     return slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
4905 }
4906
4907 /* Returns true if 'subfacet' needs to have its datapath flow updated,
4908  * supposing that its actions have been recalculated as 'want_actions' and that
4909  * 'slow' is nonzero iff 'subfacet' should be in the slow path. */
4910 static bool
4911 subfacet_should_install(struct subfacet *subfacet, enum slow_path_reason slow,
4912                         const struct ofpbuf *want_actions)
4913 {
4914     enum subfacet_path want_path = subfacet_want_path(slow);
4915     return (want_path != subfacet->path
4916             || (want_path == SF_FAST_PATH
4917                 && (subfacet->actions_len != want_actions->size
4918                     || memcmp(subfacet->actions, want_actions->data,
4919                               subfacet->actions_len))));
4920 }
4921
4922 static bool
4923 facet_check_consistency(struct facet *facet)
4924 {
4925     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
4926
4927     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4928
4929     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
4930     struct ofpbuf odp_actions;
4931
4932     struct rule_dpif *rule;
4933     struct subfacet *subfacet;
4934     bool may_log = false;
4935     bool ok;
4936
4937     /* Check the rule for consistency. */
4938     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow);
4939     ok = rule == facet->rule;
4940     if (!ok) {
4941         may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
4942         if (may_log) {
4943             struct ds s;
4944
4945             ds_init(&s);
4946             flow_format(&s, &facet->flow);
4947             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
4948                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
4949             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
4950             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
4951                           rule->up.table_id);
4952             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
4953             ds_put_char(&s, ')');
4954
4955             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4956             ds_destroy(&s);
4957         }
4958     }
4959
4960     /* Check the datapath actions for consistency. */
4961     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
4962     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4963         enum subfacet_path want_path;
4964         struct action_xlate_ctx ctx;
4965         struct ds s;
4966
4967         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
4968                               &subfacet->initial_vals, rule, 0, NULL);
4969         xlate_actions(&ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len,
4970                       &odp_actions);
4971
4972         if (subfacet->path == SF_NOT_INSTALLED) {
4973             /* This only happens if the datapath reported an error when we
4974              * tried to install the flow.  Don't flag another error here. */
4975             continue;
4976         }
4977
4978         want_path = subfacet_want_path(subfacet->slow);
4979         if (want_path == SF_SLOW_PATH && subfacet->path == SF_SLOW_PATH) {
4980             /* The actions for slow-path flows may legitimately vary from one
4981              * packet to the next.  We're done. */
4982             continue;
4983         }
4984
4985         if (!subfacet_should_install(subfacet, subfacet->slow, &odp_actions)) {
4986             continue;
4987         }
4988
4989         /* Inconsistency! */
4990         if (ok) {
4991             may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
4992             ok = false;
4993         }
4994         if (!may_log) {
4995             /* Rate-limited, skip reporting. */
4996             continue;
4997         }
4998
4999         ds_init(&s);
5000         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &s);
5001
5002         ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in subfacet");
5003         if (want_path != subfacet->path) {
5004             enum odp_key_fitness fitness = subfacet->key_fitness;
5005
5006             ds_put_format(&s, " (%s, fitness=%s)",
5007                           subfacet_path_to_string(subfacet->path),
5008                           odp_key_fitness_to_string(fitness));
5009             ds_put_format(&s, " (should have been %s)",
5010                           subfacet_path_to_string(want_path));
5011         } else if (want_path == SF_FAST_PATH) {
5012             ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
5013             format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
5014                                subfacet->actions_len);
5015             ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
5016             format_odp_actions(&s, odp_actions.data, odp_actions.size);
5017             ds_put_char(&s, ')');
5018         } else {
5019             ds_put_cstr(&s, " (actions: ");
5020             format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
5021                                subfacet->actions_len);
5022             ds_put_char(&s, ')');
5023         }
5024         VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
5025         ds_destroy(&s);
5026     }
5027     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
5028
5029     return ok;
5030 }
5031
5032 /* Re-searches the classifier for 'facet':
5033  *
5034  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
5035  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
5036  *
5037  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
5038  *     where it is and recompiles its actions anyway.
5039  *
5040  *   - If any of 'facet''s subfacets correspond to a new flow according to
5041  *     ofproto_receive(), 'facet' is removed. */
5042 static void
5043 facet_revalidate(struct facet *facet)
5044 {
5045     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5046     struct actions {
5047         struct nlattr *odp_actions;
5048         size_t actions_len;
5049     };
5050     struct actions *new_actions;
5051
5052     struct action_xlate_ctx ctx;
5053     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5054     struct ofpbuf odp_actions;
5055
5056     struct rule_dpif *new_rule;
5057     struct subfacet *subfacet;
5058     int i;
5059
5060     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
5061
5062     /* Check that child subfacets still correspond to this facet.  Tunnel
5063      * configuration changes could cause a subfacet's OpenFlow in_port to
5064      * change. */
5065     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5066         struct ofproto_dpif *recv_ofproto;
5067         struct flow recv_flow;
5068         int error;
5069
5070         error = ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, subfacet->key,
5071                                 subfacet->key_len, &recv_flow, NULL,
5072                                 &recv_ofproto, NULL, NULL);
5073         if (error
5074             || recv_ofproto != ofproto
5075             || memcmp(&recv_flow, &facet->flow, sizeof recv_flow)) {
5076             facet_remove(facet);
5077             return;
5078         }
5079     }
5080
5081     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow);
5082
5083     /* Calculate new datapath actions.
5084      *
5085      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
5086      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
5087      * around to properly compose it. */
5088
5089     /* If the datapath actions changed or the installability changed,
5090      * then we need to talk to the datapath. */
5091     i = 0;
5092     new_actions = NULL;
5093     memset(&ctx, 0, sizeof ctx);
5094     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5095     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5096         enum slow_path_reason slow;
5097
5098         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
5099                               &subfacet->initial_vals, new_rule, 0, NULL);
5100         xlate_actions(&ctx, new_rule->up.ofpacts, new_rule->up.ofpacts_len,
5101                       &odp_actions);
5102
5103         slow = (subfacet->slow & SLOW_MATCH) | ctx.slow;
5104         if (subfacet_should_install(subfacet, slow, &odp_actions)) {
5105             struct dpif_flow_stats stats;
5106
5107             subfacet_install(subfacet,
5108                              odp_actions.data, odp_actions.size, &stats, slow);
5109             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5110
5111             if (!new_actions) {
5112                 new_actions = xcalloc(list_size(&facet->subfacets),
5113                                       sizeof *new_actions);
5114             }
5115             new_actions[i].odp_actions = xmemdup(odp_actions.data,
5116                                                  odp_actions.size);
5117             new_actions[i].actions_len = odp_actions.size;
5118         }
5119
5120         i++;
5121     }
5122     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
5123
5124     if (new_actions) {
5125         facet_flush_stats(facet);
5126     }
5127
5128     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
5129     facet->tags = ctx.tags;
5130     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
5131     facet->has_learn = ctx.has_learn;
5132     facet->has_normal = ctx.has_normal;
5133     facet->has_fin_timeout = ctx.has_fin_timeout;
5134     facet->mirrors = ctx.mirrors;
5135
5136     i = 0;
5137     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5138         subfacet->slow = (subfacet->slow & SLOW_MATCH) | ctx.slow;
5139
5140         if (new_actions && new_actions[i].odp_actions) {
5141             free(subfacet->actions);
5142             subfacet->actions = new_actions[i].odp_actions;
5143             subfacet->actions_len = new_actions[i].actions_len;
5144         }
5145         i++;
5146     }
5147     free(new_actions);
5148
5149     if (facet->rule != new_rule) {
5150         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
5151         list_remove(&facet->list_node);
5152         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
5153         facet->rule = new_rule;
5154         facet->used = new_rule->up.created;
5155         facet->prev_used = facet->used;
5156     }
5157 }
5158
5159 /* Updates 'facet''s used time.  Caller is responsible for calling
5160  * facet_push_stats() to update the flows which 'facet' resubmits into. */
5161 static void
5162 facet_update_time(struct facet *facet, long long int used)
5163 {
5164     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5165     if (used > facet->used) {
5166         facet->used = used;
5167         ofproto_rule_update_used(&facet->rule->up, used);
5168         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, used);
5169     }
5170 }
5171
5172 static void
5173 facet_reset_counters(struct facet *facet)
5174 {
5175     facet->packet_count = 0;
5176     facet->byte_count = 0;
5177     facet->prev_packet_count = 0;
5178     facet->prev_byte_count = 0;
5179     facet->accounted_bytes = 0;
5180 }
5181
5182 static void
5183 facet_push_stats(struct facet *facet)
5184 {
5185     struct dpif_flow_stats stats;
5186
5187     ovs_assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
5188     ovs_assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
5189     ovs_assert(facet->used >= facet->prev_used);
5190
5191     stats.n_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
5192     stats.n_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
5193     stats.used = facet->used;
5194     stats.tcp_flags = 0;
5195
5196     if (stats.n_packets || stats.n_bytes || facet->used > facet->prev_used) {
5197         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
5198         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
5199         facet->prev_used = facet->used;
5200
5201         flow_push_stats(facet, &stats);
5202
5203         update_mirror_stats(ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto),
5204                             facet->mirrors, stats.n_packets, stats.n_bytes);
5205     }
5206 }
5207
5208 static void
5209 push_all_stats__(bool run_fast)
5210 {
5211     static long long int rl = LLONG_MIN;
5212     struct ofproto_dpif *ofproto;
5213
5214     if (time_msec() < rl) {
5215         return;
5216     }
5217
5218     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5219         struct facet *facet;
5220
5221         HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
5222             facet_push_stats(facet);
5223             if (run_fast) {
5224                 run_fast_rl();
5225             }
5226         }
5227     }
5228
5229     rl = time_msec() + 100;
5230 }
5231
5232 static void
5233 push_all_stats(void)
5234 {
5235     push_all_stats__(true);
5236 }
5237
5238 static void
5239 rule_credit_stats(struct rule_dpif *rule, const struct dpif_flow_stats *stats)
5240 {
5241     rule->packet_count += stats->n_packets;
5242     rule->byte_count += stats->n_bytes;
5243     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
5244 }
5245
5246 /* Pushes flow statistics to the rules which 'facet->flow' resubmits
5247  * into given 'facet->rule''s actions and mirrors. */
5248 static void
5249 flow_push_stats(struct facet *facet, const struct dpif_flow_stats *stats)
5250 {
5251     struct rule_dpif *rule = facet->rule;
5252     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5253     struct subfacet *subfacet = facet_get_subfacet(facet);
5254     struct action_xlate_ctx ctx;
5255
5256     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
5257
5258     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
5259                           &subfacet->initial_vals, rule, 0, NULL);
5260     ctx.resubmit_stats = stats;
5261     xlate_actions_for_side_effects(&ctx, rule->up.ofpacts,
5262                                    rule->up.ofpacts_len);
5263 }
5264 \f
5265 /* Subfacets. */
5266
5267 static struct subfacet *
5268 subfacet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
5269               const struct nlattr *key, size_t key_len, uint32_t key_hash)
5270 {
5271     struct subfacet *subfacet;
5272
5273     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
5274                              &ofproto->subfacets) {
5275         if (subfacet->key_len == key_len
5276             && !memcmp(key, subfacet->key, key_len)) {
5277             return subfacet;
5278         }
5279     }
5280
5281     return NULL;
5282 }
5283
5284 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
5285  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len' members in 'miss'.  Returns the
5286  * existing subfacet if there is one, otherwise creates and returns a
5287  * new subfacet.
5288  *
5289  * If the returned subfacet is new, then subfacet->actions will be NULL, in
5290  * which case the caller must populate the actions with
5291  * subfacet_make_actions(). */
5292 static struct subfacet *
5293 subfacet_create(struct facet *facet, struct flow_miss *miss,
5294                 long long int now)
5295 {
5296     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5297     enum odp_key_fitness key_fitness = miss->key_fitness;
5298     const struct nlattr *key = miss->key;
5299     size_t key_len = miss->key_len;
5300     uint32_t key_hash;
5301     struct subfacet *subfacet;
5302
5303     key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
5304
5305     if (list_is_empty(&facet->subfacets)) {
5306         subfacet = &facet->one_subfacet;
5307     } else {
5308         subfacet = subfacet_find(ofproto, key, key_len, key_hash);
5309         if (subfacet) {
5310             if (subfacet->facet == facet) {
5311                 return subfacet;
5312             }
5313
5314             /* This shouldn't happen. */
5315             VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
5316             subfacet_destroy(subfacet);
5317         }
5318
5319         subfacet = xmalloc(sizeof *subfacet);
5320     }
5321
5322     hmap_insert(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
5323     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
5324     subfacet->facet = facet;
5325     subfacet->key_fitness = key_fitness;
5326     subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
5327     subfacet->key_len = key_len;
5328     subfacet->used = now;
5329     subfacet->created = now;
5330     subfacet->dp_packet_count = 0;
5331     subfacet->dp_byte_count = 0;
5332     subfacet->actions_len = 0;
5333     subfacet->actions = NULL;
5334     subfacet->slow = (subfacet->key_fitness == ODP_FIT_TOO_LITTLE
5335                       ? SLOW_MATCH
5336                       : 0);
5337     subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5338     subfacet->initial_vals = miss->initial_vals;
5339     subfacet->odp_in_port = miss->odp_in_port;
5340
5341     ofproto->subfacet_add_count++;
5342     return subfacet;
5343 }
5344
5345 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
5346  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
5347 static void
5348 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
5349 {
5350     struct facet *facet = subfacet->facet;
5351     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5352
5353     /* Update ofproto stats before uninstall the subfacet. */
5354     ofproto->subfacet_del_count++;
5355     ofproto->total_subfacet_life_span += (time_msec() - subfacet->created);
5356
5357     subfacet_uninstall(subfacet);
5358     hmap_remove(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node);
5359     list_remove(&subfacet->list_node);
5360     free(subfacet->key);
5361     free(subfacet->actions);
5362     if (subfacet != &facet->one_subfacet) {
5363         free(subfacet);
5364     }
5365 }
5366
5367 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
5368  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
5369 static void
5370 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
5371 {
5372     struct facet *facet = subfacet->facet;
5373
5374     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
5375         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
5376         facet_remove(facet);
5377     } else {
5378         subfacet_destroy__(subfacet);
5379     }
5380 }
5381
5382 static void
5383 subfacet_destroy_batch(struct ofproto_dpif *ofproto,
5384                        struct subfacet **subfacets, int n)
5385 {
5386     struct dpif_op ops[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5387     struct dpif_op *opsp[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5388     struct dpif_flow_stats stats[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
5389     int i;
5390
5391     for (i = 0; i < n; i++) {
5392         ops[i].type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
5393         ops[i].u.flow_del.key = subfacets[i]->key;
5394         ops[i].u.flow_del.key_len = subfacets[i]->key_len;
5395         ops[i].u.flow_del.stats = &stats[i];
5396         opsp[i] = &ops[i];
5397     }
5398
5399     dpif_operate(ofproto->backer->dpif, opsp, n);
5400     for (i = 0; i < n; i++) {
5401         subfacet_reset_dp_stats(subfacets[i], &stats[i]);
5402         subfacets[i]->path = SF_NOT_INSTALLED;
5403         subfacet_destroy(subfacets[i]);
5404         run_fast_rl();
5405     }
5406 }
5407
5408 /* Composes the datapath actions for 'subfacet' based on its rule's actions.
5409  * Translates the actions into 'odp_actions', which the caller must have
5410  * initialized and is responsible for uninitializing. */
5411 static void
5412 subfacet_make_actions(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *packet,
5413                       struct ofpbuf *odp_actions)
5414 {
5415     struct facet *facet = subfacet->facet;
5416     struct rule_dpif *rule = facet->rule;
5417     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5418
5419     struct action_xlate_ctx ctx;
5420
5421     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
5422                           &subfacet->initial_vals, rule, 0, packet);
5423     xlate_actions(&ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, odp_actions);
5424     facet->tags = ctx.tags;
5425     facet->has_learn = ctx.has_learn;
5426     facet->has_normal = ctx.has_normal;
5427     facet->has_fin_timeout = ctx.has_fin_timeout;
5428     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
5429     facet->mirrors = ctx.mirrors;
5430
5431     subfacet->slow = (subfacet->slow & SLOW_MATCH) | ctx.slow;
5432     if (subfacet->actions_len != odp_actions->size
5433         || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data, odp_actions->size)) {
5434         free(subfacet->actions);
5435         subfacet->actions_len = odp_actions->size;
5436         subfacet->actions = xmemdup(odp_actions->data, odp_actions->size);
5437     }
5438 }
5439
5440 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
5441  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
5442  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
5443  * since 'subfacet' was last updated.
5444  *
5445  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5446 static int
5447 subfacet_install(struct subfacet *subfacet,
5448                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
5449                  struct dpif_flow_stats *stats,
5450                  enum slow_path_reason slow)
5451 {
5452     struct facet *facet = subfacet->facet;
5453     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
5454     enum subfacet_path path = subfacet_want_path(slow);
5455     uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
5456     enum dpif_flow_put_flags flags;
5457     int ret;
5458
5459     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
5460     if (stats) {
5461         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
5462     }
5463
5464     if (path == SF_SLOW_PATH) {
5465         compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, slow,
5466                           slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
5467                           &actions, &actions_len);
5468     }
5469
5470     ret = dpif_flow_put(ofproto->backer->dpif, flags, subfacet->key,
5471                         subfacet->key_len, actions, actions_len, stats);
5472
5473     if (stats) {
5474         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
5475     }
5476
5477     if (!ret) {
5478         subfacet->path = path;
5479     }
5480     return ret;
5481 }
5482
5483 static int
5484 subfacet_reinstall(struct subfacet *subfacet, struct dpif_flow_stats *stats)
5485 {
5486     return subfacet_install(subfacet, subfacet->actions, subfacet->actions_len,
5487                             stats, subfacet->slow);
5488 }
5489
5490 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
5491 static void
5492 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
5493 {
5494     if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
5495         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
5496         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5497         struct dpif_flow_stats stats;
5498         int error;
5499
5500         error = dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, subfacet->key,
5501                               subfacet->key_len, &stats);
5502         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
5503         if (!error) {
5504             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5505         }
5506         subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5507     } else {
5508         ovs_assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
5509         ovs_assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
5510     }
5511 }
5512
5513 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
5514  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
5515  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
5516  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
5517  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
5518 static void
5519 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
5520                         struct dpif_flow_stats *stats)
5521 {
5522     if (stats
5523         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
5524         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
5525         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
5526         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
5527     }
5528
5529     subfacet->dp_packet_count = 0;
5530     subfacet->dp_byte_count = 0;
5531 }
5532
5533 /* Updates 'subfacet''s used time.  The caller is responsible for calling
5534  * facet_push_stats() to update the flows which 'subfacet' resubmits into. */
5535 static void
5536 subfacet_update_time(struct subfacet *subfacet, long long int used)
5537 {
5538     if (used > subfacet->used) {
5539         subfacet->used = used;
5540         facet_update_time(subfacet->facet, used);
5541     }
5542 }
5543
5544 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
5545  *
5546  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
5547  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
5548  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
5549  * that have been cleared out of the datapath. */
5550 static void
5551 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
5552                       const struct dpif_flow_stats *stats)
5553 {
5554     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
5555         struct facet *facet = subfacet->facet;
5556
5557         subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
5558         facet->packet_count += stats->n_packets;
5559         facet->byte_count += stats->n_bytes;
5560         facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
5561         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, stats->tcp_flags);
5562     }
5563 }
5564 \f
5565 /* Rules. */
5566
5567 static struct rule_dpif *
5568 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
5569 {
5570     struct rule_dpif *rule;
5571
5572     rule = rule_dpif_lookup__(ofproto, flow, 0);
5573     if (rule) {
5574         return rule;
5575     }
5576
5577     return rule_dpif_miss_rule(ofproto, flow);
5578 }
5579
5580 static struct rule_dpif *
5581 rule_dpif_lookup__(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5582                    uint8_t table_id)
5583 {
5584     struct cls_rule *cls_rule;
5585     struct classifier *cls;
5586
5587     if (table_id >= N_TABLES) {
5588         return NULL;
5589     }
5590
5591     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
5592     if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY
5593         && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
5594         /* For OFPC_NORMAL frag_handling, we must pretend that transport ports
5595          * are unavailable. */
5596         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
5597         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
5598         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
5599         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow);
5600     } else {
5601         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow);
5602     }
5603     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
5604 }
5605
5606 static struct rule_dpif *
5607 rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
5608 {
5609     struct ofport_dpif *port;
5610
5611     port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
5612     if (!port) {
5613         VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16, flow->in_port);
5614         return ofproto->miss_rule;
5615     }
5616
5617     if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN) {
5618         return ofproto->no_packet_in_rule;
5619     }
5620     return ofproto->miss_rule;
5621 }
5622
5623 static void
5624 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
5625 {
5626     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5627
5628     rule_invalidate(rule);
5629     if (clogged) {
5630         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
5631         c->op = rule->up.pending;
5632         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
5633     } else {
5634         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
5635     }
5636 }
5637
5638 static struct rule *
5639 rule_alloc(void)
5640 {
5641     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
5642     return &rule->up;
5643 }
5644
5645 static void
5646 rule_dealloc(struct rule *rule_)
5647 {
5648     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5649     free(rule);
5650 }
5651
5652 static enum ofperr
5653 rule_construct(struct rule *rule_)
5654 {
5655     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5656     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5657     struct rule_dpif *victim;
5658     uint8_t table_id;
5659
5660     rule->packet_count = 0;
5661     rule->byte_count = 0;
5662
5663     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
5664     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
5665         struct facet *facet;
5666
5667         rule->facets = victim->facets;
5668         list_moved(&rule->facets);
5669         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5670             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
5671              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
5672              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
5673              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
5674              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
5675              * seem worth it. */
5676             facet_reset_counters(facet);
5677             facet->rule = rule;
5678         }
5679     } else {
5680         /* Must avoid list_moved() in this case. */
5681         list_init(&rule->facets);
5682     }
5683
5684     table_id = rule->up.table_id;
5685     if (victim) {
5686         rule->tag = victim->tag;
5687     } else if (table_id == 0) {
5688         rule->tag = 0;
5689     } else {
5690         struct flow flow;
5691
5692         miniflow_expand(&rule->up.cr.match.flow, &flow);
5693         rule->tag = rule_calculate_tag(&flow, &rule->up.cr.match.mask,
5694                                        ofproto->tables[table_id].basis);
5695     }
5696
5697     complete_operation(rule);
5698     return 0;
5699 }
5700
5701 static void
5702 rule_destruct(struct rule *rule_)
5703 {
5704     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5705     struct facet *facet, *next_facet;
5706
5707     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
5708         facet_revalidate(facet);
5709     }
5710
5711     complete_operation(rule);
5712 }
5713
5714 static void
5715 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
5716 {
5717     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5718     struct facet *facet;
5719
5720     /* push_all_stats() can handle flow misses which, when using the learn
5721      * action, can cause rules to be added and deleted.  This can corrupt our
5722      * caller's datastructures which assume that rule_get_stats() doesn't have
5723      * an impact on the flow table. To be safe, we disable miss handling. */
5724     push_all_stats__(false);
5725
5726     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
5727      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
5728     *packets = rule->packet_count;
5729     *bytes = rule->byte_count;
5730
5731     /* Add any statistics that are tracked by facets.  This includes
5732      * statistical data recently updated by ofproto_update_stats() as well as
5733      * stats for packets that were executed "by hand" via dpif_execute(). */
5734     LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5735         *packets += facet->packet_count;
5736         *bytes += facet->byte_count;
5737     }
5738 }
5739
5740 static void
5741 rule_dpif_execute(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow,
5742                   struct ofpbuf *packet)
5743 {
5744     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5745     struct initial_vals initial_vals;
5746     struct dpif_flow_stats stats;
5747     struct action_xlate_ctx ctx;
5748     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5749     struct ofpbuf odp_actions;
5750
5751     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5752     rule_credit_stats(rule, &stats);
5753
5754     initial_vals.vlan_tci = flow->vlan_tci;
5755     initial_vals.tunnel_ip_tos = flow->tunnel.ip_tos;
5756     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5757     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, &initial_vals,
5758                           rule, stats.tcp_flags, packet);
5759     ctx.resubmit_stats = &stats;
5760     xlate_actions(&ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, &odp_actions);
5761
5762     execute_odp_actions(ofproto, flow, odp_actions.data,
5763                         odp_actions.size, packet);
5764
5765     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
5766 }
5767
5768 static enum ofperr
5769 rule_execute(struct rule *rule, const struct flow *flow,
5770              struct ofpbuf *packet)
5771 {
5772     rule_dpif_execute(rule_dpif_cast(rule), flow, packet);
5773     ofpbuf_delete(packet);
5774     return 0;
5775 }
5776
5777 static void
5778 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
5779 {
5780     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5781
5782     complete_operation(rule);
5783 }
5784 \f
5785 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
5786  * May modify 'packet'.
5787  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5788 static int
5789 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
5790 {
5791     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
5792     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5793     struct ofpbuf key, odp_actions;
5794     struct odputil_keybuf keybuf;
5795     uint32_t odp_port;
5796     struct flow flow;
5797     int error;
5798
5799     flow_extract(packet, 0, 0, NULL, OFPP_LOCAL, &flow);
5800     if (netdev_vport_is_patch(ofport->up.netdev)) {
5801         struct ofproto_dpif *peer_ofproto;
5802         struct dpif_flow_stats stats;
5803         struct ofport_dpif *peer;
5804         struct rule_dpif *rule;
5805
5806         peer = ofport_get_peer(ofport);
5807         if (!peer) {
5808             return ENODEV;
5809         }
5810
5811         dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5812         netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, &stats);
5813         netdev_vport_inc_rx(peer->up.netdev, &stats);
5814
5815         flow.in_port = peer->up.ofp_port;
5816         peer_ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
5817         rule = rule_dpif_lookup(peer_ofproto, &flow);
5818         rule_dpif_execute(rule, &flow, packet);
5819
5820         return 0;
5821     }
5822
5823     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5824
5825     if (ofport->tnl_port) {
5826         struct dpif_flow_stats stats;
5827
5828         odp_port = tnl_port_send(ofport->tnl_port, &flow);
5829         if (odp_port == OVSP_NONE) {
5830             return ENODEV;
5831         }
5832
5833         dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5834         netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, &stats);
5835         odp_put_tunnel_action(&flow.tunnel, &odp_actions);
5836         odp_put_skb_mark_action(flow.skb_mark, &odp_actions);
5837     } else {
5838         odp_port = vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, ofport->odp_port,
5839                                           flow.vlan_tci);
5840         if (odp_port != ofport->odp_port) {
5841             eth_pop_vlan(packet);
5842             flow.vlan_tci = htons(0);
5843         }
5844     }
5845
5846     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5847     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow,
5848                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow.in_port));
5849
5850     compose_sflow_action(ofproto, &odp_actions, &flow, odp_port);
5851     compose_ipfix_action(ofproto, &odp_actions, &flow);
5852
5853     nl_msg_put_u32(&odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, odp_port);
5854     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif,
5855                          key.data, key.size,
5856                          odp_actions.data, odp_actions.size,
5857                          packet);
5858     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
5859
5860     if (error) {
5861         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %"PRIu32" (%s)",
5862                      ofproto->up.name, odp_port, strerror(error));
5863     }
5864     ofproto_update_local_port_stats(ofport->up.ofproto, packet->size, 0);
5865     return error;
5866 }
5867 \f
5868 /* OpenFlow to datapath action translation. */
5869
5870 static bool may_receive(const struct ofport_dpif *, struct action_xlate_ctx *);
5871 static void do_xlate_actions(const struct ofpact *, size_t ofpacts_len,
5872                              struct action_xlate_ctx *);
5873 static void xlate_normal(struct action_xlate_ctx *);
5874
5875 /* Composes an ODP action for a "slow path" action for 'flow' within 'ofproto'.
5876  * The action will state 'slow' as the reason that the action is in the slow
5877  * path.  (This is purely informational: it allows a human viewing "ovs-dpctl
5878  * dump-flows" output to see why a flow is in the slow path.)
5879  *
5880  * The 'stub_size' bytes in 'stub' will be used to store the action.
5881  * 'stub_size' must be large enough for the action.
5882  *
5883  * The action and its size will be stored in '*actionsp' and '*actions_lenp',
5884  * respectively. */
5885 static void
5886 compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5887                   enum slow_path_reason slow,
5888                   uint64_t *stub, size_t stub_size,
5889                   const struct nlattr **actionsp, size_t *actions_lenp)
5890 {
5891     union user_action_cookie cookie;
5892     struct ofpbuf buf;
5893
5894     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH;
5895     cookie.slow_path.unused = 0;
5896     cookie.slow_path.reason = slow;
5897
5898     ofpbuf_use_stack(&buf, stub, stub_size);
5899     if (slow & (SLOW_CFM | SLOW_LACP | SLOW_STP)) {
5900         uint32_t pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif, UINT32_MAX);
5901         odp_put_userspace_action(pid, &cookie, sizeof cookie.slow_path, &buf);
5902     } else {
5903         put_userspace_action(ofproto, &buf, flow, &cookie,
5904                              sizeof cookie.slow_path);
5905     }
5906     *actionsp = buf.data;
5907     *actions_lenp = buf.size;
5908 }
5909
5910 static size_t
5911 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5912                      struct ofpbuf *odp_actions,
5913                      const struct flow *flow,
5914                      const union user_action_cookie *cookie,
5915                      const size_t cookie_size)
5916 {
5917     uint32_t pid;
5918
5919     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5920                             ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
5921
5922     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, cookie_size, odp_actions);
5923 }
5924
5925 /* Compose SAMPLE action for sFlow or IPFIX.  The given probability is
5926  * the number of packets out of UINT32_MAX to sample.  The given
5927  * cookie is passed back in the callback for each sampled packet.
5928  */
5929 static size_t
5930 compose_sample_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5931                       struct ofpbuf *odp_actions,
5932                       const struct flow *flow,
5933                       const uint32_t probability,
5934                       const union user_action_cookie *cookie,
5935                       const size_t cookie_size)
5936 {
5937     size_t sample_offset, actions_offset;
5938     int cookie_offset;
5939
5940     sample_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE);
5941
5942     nl_msg_put_u32(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY, probability);
5943
5944     actions_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS);
5945     cookie_offset = put_userspace_action(ofproto, odp_actions, flow, cookie,
5946                                          cookie_size);
5947
5948     nl_msg_end_nested(odp_actions, actions_offset);
5949     nl_msg_end_nested(odp_actions, sample_offset);
5950     return cookie_offset;
5951 }
5952
5953 static void
5954 compose_sflow_cookie(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5955                      ovs_be16 vlan_tci, uint32_t odp_port,
5956                      unsigned int n_outputs, union user_action_cookie *cookie)
5957 {
5958     int ifindex;
5959
5960     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_SFLOW;
5961     cookie->sflow.vlan_tci = vlan_tci;
5962
5963     /* See http://www.sflow.org/sflow_version_5.txt (search for "Input/output
5964      * port information") for the interpretation of cookie->output. */
5965     switch (n_outputs) {
5966     case 0:
5967         /* 0x40000000 | 256 means "packet dropped for unknown reason". */
5968         cookie->sflow.output = 0x40000000 | 256;
5969         break;
5970
5971     case 1:
5972         ifindex = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ofproto->sflow, odp_port);
5973         if (ifindex) {
5974             cookie->sflow.output = ifindex;
5975             break;
5976         }
5977         /* Fall through. */
5978     default:
5979         /* 0x80000000 means "multiple output ports. */
5980         cookie->sflow.output = 0x80000000 | n_outputs;
5981         break;
5982     }
5983 }
5984
5985 /* Compose SAMPLE action for sFlow bridge sampling. */
5986 static size_t
5987 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5988                      struct ofpbuf *odp_actions,
5989                      const struct flow *flow,
5990                      uint32_t odp_port)
5991 {
5992     uint32_t probability;
5993     union user_action_cookie cookie;
5994
5995     if (!ofproto->sflow || flow->in_port == OFPP_NONE) {
5996         return 0;
5997     }
5998
5999     probability = dpif_sflow_get_probability(ofproto->sflow);
6000     compose_sflow_cookie(ofproto, htons(0), odp_port,
6001                          odp_port == OVSP_NONE ? 0 : 1, &cookie);
6002
6003     return compose_sample_action(ofproto, odp_actions, flow,  probability,
6004                                  &cookie, sizeof cookie.sflow);
6005 }
6006
6007 static void
6008 compose_flow_sample_cookie(uint16_t probability, uint32_t collector_set_id,
6009                            uint32_t obs_domain_id, uint32_t obs_point_id,
6010                            union user_action_cookie *cookie)
6011 {
6012     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE;
6013     cookie->flow_sample.probability = probability;
6014     cookie->flow_sample.collector_set_id = collector_set_id;
6015     cookie->flow_sample.obs_domain_id = obs_domain_id;
6016     cookie->flow_sample.obs_point_id = obs_point_id;
6017 }
6018
6019 static void
6020 compose_ipfix_cookie(union user_action_cookie *cookie)
6021 {
6022     cookie->type = USER_ACTION_COOKIE_IPFIX;
6023 }
6024
6025 /* Compose SAMPLE action for IPFIX bridge sampling. */
6026 static void
6027 compose_ipfix_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6028                      struct ofpbuf *odp_actions,
6029                      const struct flow *flow)
6030 {
6031     uint32_t probability;
6032     union user_action_cookie cookie;
6033
6034     if (!ofproto->ipfix || flow->in_port == OFPP_NONE) {
6035         return;
6036     }
6037
6038     probability = dpif_ipfix_get_bridge_exporter_probability(ofproto->ipfix);
6039     compose_ipfix_cookie(&cookie);
6040
6041     compose_sample_action(ofproto, odp_actions, flow,  probability,
6042                           &cookie, sizeof cookie.ipfix);
6043 }
6044
6045 /* SAMPLE action for sFlow must be first action in any given list of
6046  * actions.  At this point we do not have all information required to
6047  * build it. So try to build sample action as complete as possible. */
6048 static void
6049 add_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
6050 {
6051     ctx->user_cookie_offset = compose_sflow_action(ctx->ofproto,
6052                                                    ctx->odp_actions,
6053                                                    &ctx->flow, OVSP_NONE);
6054     ctx->sflow_odp_port = 0;
6055     ctx->sflow_n_outputs = 0;
6056 }
6057
6058 /* SAMPLE action for IPFIX must be 1st or 2nd action in any given list
6059  * of actions, eventually after the SAMPLE action for sFlow. */
6060 static void
6061 add_ipfix_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
6062 {
6063     compose_ipfix_action(ctx->ofproto, ctx->odp_actions, &ctx->flow);
6064 }
6065
6066 /* Fix SAMPLE action according to data collected while composing ODP actions.
6067  * We need to fix SAMPLE actions OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS attribute, i.e. nested
6068  * USERSPACE action's user-cookie which is required for sflow. */
6069 static void
6070 fix_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
6071 {
6072     const struct flow *base = &ctx->base_flow;
6073     union user_action_cookie *cookie;
6074
6075     if (!ctx->user_cookie_offset) {
6076         return;
6077     }
6078
6079     cookie = ofpbuf_at(ctx->odp_actions, ctx->user_cookie_offset,
6080                        sizeof cookie->sflow);
6081     ovs_assert(cookie->type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW);
6082
6083     compose_sflow_cookie(ctx->ofproto, base->vlan_tci,
6084                          ctx->sflow_odp_port, ctx->sflow_n_outputs, cookie);
6085 }
6086
6087 static void
6088 compose_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port,
6089                         bool check_stp)
6090 {
6091     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
6092     ovs_be16 flow_vlan_tci;
6093     uint32_t flow_skb_mark;
6094     uint8_t flow_nw_tos;
6095     struct priority_to_dscp *pdscp;
6096     uint32_t out_port, odp_port;
6097
6098     /* If 'struct flow' gets additional metadata, we'll need to zero it out
6099      * before traversing a patch port. */
6100     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 20);
6101
6102     if (!ofport) {
6103         xlate_report(ctx, "Nonexistent output port");
6104         return;
6105     } else if (ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FWD) {
6106         xlate_report(ctx, "OFPPC_NO_FWD set, skipping output");
6107         return;
6108     } else if (check_stp && !stp_forward_in_state(ofport->stp_state)) {
6109         xlate_report(ctx, "STP not in forwarding state, skipping output");
6110         return;
6111     }
6112
6113     if (netdev_vport_is_patch(ofport->up.netdev)) {
6114         struct ofport_dpif *peer = ofport_get_peer(ofport);
6115         struct flow old_flow = ctx->flow;
6116         const struct ofproto_dpif *peer_ofproto;
6117         enum slow_path_reason special;
6118         struct ofport_dpif *in_port;
6119
6120         if (!peer) {
6121             xlate_report(ctx, "Nonexistent patch port peer");
6122             return;
6123         }
6124
6125         peer_ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
6126         if (peer_ofproto->backer != ctx->ofproto->backer) {
6127             xlate_report(ctx, "Patch port peer on a different datapath");
6128             return;
6129         }
6130
6131         ctx->ofproto = ofproto_dpif_cast(peer->up.ofproto);
6132         ctx->flow.in_port = peer->up.ofp_port;
6133         ctx->flow.metadata = htonll(0);
6134         memset(&ctx->flow.tunnel, 0, sizeof ctx->flow.tunnel);
6135         memset(ctx->flow.regs, 0, sizeof ctx->flow.regs);
6136
6137         in_port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
6138         special = process_special(ctx->ofproto, &ctx->flow, in_port,
6139                                   ctx->packet);
6140         if (special) {
6141             ctx->slow |= special;
6142         } else if (!in_port || may_receive(in_port, ctx)) {
6143             if (!in_port || stp_forward_in_state(in_port->stp_state)) {
6144                 xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, 0, true);
6145             } else {
6146                 /* Forwarding is disabled by STP.  Let OFPP_NORMAL and the
6147                  * learning action look at the packet, then drop it. */
6148                 struct flow old_base_flow = ctx->base_flow;
6149                 size_t old_size = ctx->odp_actions->size;
6150                 xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, 0, true);
6151                 ctx->base_flow = old_base_flow;
6152                 ctx->odp_actions->size = old_size;
6153             }
6154         }
6155
6156         ctx->flow = old_flow;
6157         ctx->ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
6158
6159         if (ctx->resubmit_stats) {
6160             netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, ctx->resubmit_stats);
6161             netdev_vport_inc_rx(peer->up.netdev, ctx->resubmit_stats);
6162         }
6163
6164         return;
6165     }
6166
6167     flow_vlan_tci = ctx->flow.vlan_tci;
6168     flow_skb_mark = ctx->flow.skb_mark;
6169     flow_nw_tos = ctx->flow.nw_tos;
6170
6171     pdscp = get_priority(ofport, ctx->flow.skb_priority);
6172     if (pdscp) {
6173         ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
6174         ctx->flow.nw_tos |= pdscp->dscp;
6175     }
6176
6177     if (ofport->tnl_port) {
6178          /* Save tunnel metadata so that changes made due to
6179           * the Logical (tunnel) Port are not visible for any further
6180           * matches, while explicit set actions on tunnel metadata are.
6181           */
6182         struct flow_tnl flow_tnl = ctx->flow.tunnel;
6183         odp_port = tnl_port_send(ofport->tnl_port, &ctx->flow);
6184         if (odp_port == OVSP_NONE) {
6185             xlate_report(ctx, "Tunneling decided against output");
6186             goto out; /* restore flow_nw_tos */
6187         }
6188
6189         if (ctx->resubmit_stats) {
6190             netdev_vport_inc_tx(ofport->up.netdev, ctx->resubmit_stats);
6191         }
6192         out_port = odp_port;
6193         commit_odp_tunnel_action(&ctx->flow, &ctx->base_flow,
6194                                  ctx->odp_actions);
6195         ctx->flow.tunnel = flow_tnl; /* Restore tunnel metadata */
6196     } else {
6197         odp_port = ofport->odp_port;
6198         out_port = vsp_realdev_to_vlandev(ctx->ofproto, odp_port,
6199                                           ctx->flow.vlan_tci);
6200         if (out_port != odp_port) {
6201             ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
6202         }
6203         ctx->flow.skb_mark &= ~IPSEC_MARK;
6204     }
6205     commit_odp_actions(&ctx->flow, &ctx->base_flow, ctx->odp_actions);
6206     nl_msg_put_u32(ctx->odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, out_port);
6207
6208     ctx->sflow_odp_port = odp_port;
6209     ctx->sflow_n_outputs++;
6210     ctx->nf_output_iface = ofp_port;
6211
6212     /* Restore flow */
6213     ctx->flow.vlan_tci = flow_vlan_tci;
6214     ctx->flow.skb_mark = flow_skb_mark;
6215  out:
6216     ctx->flow.nw_tos = flow_nw_tos;
6217 }
6218
6219 static void
6220 compose_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port)
6221 {
6222     compose_output_action__(ctx, ofp_port, true);
6223 }
6224
6225 static void
6226 tag_the_flow(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
6227 {
6228     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
6229     uint8_t table_id = ctx->table_id;
6230
6231     if (table_id > 0 && table_id < N_TABLES) {
6232         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
6233         if (table->other_table) {
6234             ctx->tags |= (rule && rule->tag
6235                           ? rule->tag
6236                           : rule_calculate_tag(&ctx->flow,
6237                                                &table->other_table->mask,
6238                                                table->basis));
6239         }
6240     }
6241 }
6242
6243 /* Common rule processing in one place to avoid duplicating code. */
6244 static struct rule_dpif *
6245 ctx_rule_hooks(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule,
6246                bool may_packet_in)
6247 {
6248     if (ctx->resubmit_hook) {
6249         ctx->resubmit_hook(ctx, rule);
6250     }
6251     if (rule == NULL && may_packet_in) {
6252         /* XXX
6253          * check if table configuration flags
6254          * OFPTC_TABLE_MISS_CONTROLLER, default.
6255          * OFPTC_TABLE_MISS_CONTINUE,
6256          * OFPTC_TABLE_MISS_DROP
6257          * When OF1.0, OFPTC_TABLE_MISS_CONTINUE is used. What to do?
6258          */
6259         rule = rule_dpif_miss_rule(ctx->ofproto, &ctx->flow);
6260     }
6261     if (rule && ctx->resubmit_stats) {
6262         rule_credit_stats(rule, ctx->resubmit_stats);
6263     }
6264     return rule;
6265 }
6266
6267 static void
6268 xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6269                    uint16_t in_port, uint8_t table_id, bool may_packet_in)
6270 {
6271     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
6272         struct rule_dpif *rule;
6273         uint16_t old_in_port = ctx->flow.in_port;
6274         uint8_t old_table_id = ctx->table_id;
6275
6276         ctx->table_id = table_id;
6277
6278         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port. */
6279         ctx->flow.in_port = in_port;
6280         rule = rule_dpif_lookup__(ctx->ofproto, &ctx->flow, table_id);
6281
6282         tag_the_flow(ctx, rule);
6283
6284         /* Restore the original input port.  Otherwise OFPP_NORMAL and
6285          * OFPP_IN_PORT will have surprising behavior. */
6286         ctx->flow.in_port = old_in_port;
6287
6288         rule = ctx_rule_hooks(ctx, rule, may_packet_in);
6289
6290         if (rule) {
6291             struct rule_dpif *old_rule = ctx->rule;
6292
6293             ctx->recurse++;
6294             ctx->rule = rule;
6295             do_xlate_actions(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, ctx);
6296             ctx->rule = old_rule;
6297             ctx->recurse--;
6298         }
6299
6300         ctx->table_id = old_table_id;
6301     } else {
6302         static struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
6303
6304         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "resubmit actions recursed over %d times",
6305                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
6306         ctx->max_resubmit_trigger = true;
6307     }
6308 }
6309
6310 static void
6311 xlate_ofpact_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx,
6312                       const struct ofpact_resubmit *resubmit)
6313 {
6314     uint16_t in_port;
6315     uint8_t table_id;
6316
6317     in_port = resubmit->in_port;
6318     if (in_port == OFPP_IN_PORT) {
6319         in_port = ctx->flow.in_port;
6320     }
6321
6322     table_id = resubmit->table_id;
6323     if (table_id == 255) {
6324         table_id = ctx->table_id;
6325     }
6326
6327     xlate_table_action(ctx, in_port, table_id, false);
6328 }
6329
6330 static void
6331 flood_packets(struct action_xlate_ctx *ctx, bool all)
6332 {
6333     struct ofport_dpif *ofport;
6334
6335     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ctx->ofproto->up.ports) {
6336         uint16_t ofp_port = ofport->up.ofp_port;
6337
6338         if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
6339             continue;
6340         }
6341
6342         if (all) {
6343             compose_output_action__(ctx, ofp_port, false);
6344         } else if (!(ofport->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD)) {
6345             compose_output_action(ctx, ofp_port);
6346         }
6347     }
6348
6349     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
6350 }
6351
6352 static void
6353 execute_controller_action(struct action_xlate_ctx *ctx, int len,
6354                           enum ofp_packet_in_reason reason,
6355                           uint16_t controller_id)
6356 {
6357     struct ofputil_packet_in pin;
6358     struct ofpbuf *packet;
6359
6360     ctx->slow |= SLOW_CONTROLLER;
6361     if (!ctx->packet) {
6362         return;
6363     }
6364
6365     packet = ofpbuf_clone(ctx->packet);
6366
6367     if (packet->l2 && packet->l3) {
6368         struct eth_header *eh;
6369         uint16_t mpls_depth;
6370
6371         eth_pop_vlan(packet);
6372         eh = packet->l2;
6373
6374         memcpy(eh->eth_src, ctx->flow.dl_src, sizeof eh->eth_src);
6375         memcpy(eh->eth_dst, ctx->flow.dl_dst, sizeof eh->eth_dst);
6376
6377         if (ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
6378             eth_push_vlan(packet, ctx->flow.vlan_tci);
6379         }
6380
6381         mpls_depth = eth_mpls_depth(packet);
6382
6383         if (mpls_depth < ctx->flow.mpls_depth) {
6384             push_mpls(packet, ctx->flow.dl_type, ctx->flow.mpls_lse);
6385         } else if (mpls_depth > ctx->flow.mpls_depth) {
6386             pop_mpls(packet, ctx->flow.dl_type);
6387         } else if (mpls_depth) {
6388             set_mpls_lse(packet, ctx->flow.mpls_lse);
6389         }
6390
6391         if (packet->l4) {
6392             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6393                 packet_set_ipv4(packet, ctx->flow.nw_src, ctx->flow.nw_dst,
6394                                 ctx->flow.nw_tos, ctx->flow.nw_ttl);
6395             }
6396
6397             if (packet->l7) {
6398                 if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_TCP) {
6399                     packet_set_tcp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
6400                                         ctx->flow.tp_dst);
6401                 } else if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_UDP) {
6402                     packet_set_udp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
6403                                         ctx->flow.tp_dst);
6404                 }
6405             }
6406         }
6407     }
6408
6409     pin.packet = packet->data;
6410     pin.packet_len = packet->size;
6411     pin.reason = reason;
6412     pin.controller_id = controller_id;
6413     pin.table_id = ctx->table_id;
6414     pin.cookie = ctx->rule ? ctx->rule->up.flow_cookie : 0;
6415
6416     pin.send_len = len;
6417     flow_get_metadata(&ctx->flow, &pin.fmd);
6418
6419     connmgr_send_packet_in(ctx->ofproto->up.connmgr, &pin);
6420     ofpbuf_delete(packet);
6421 }
6422
6423 static void
6424 execute_mpls_push_action(struct action_xlate_ctx *ctx, ovs_be16 eth_type)
6425 {
6426     ovs_assert(eth_type_mpls(eth_type));
6427
6428     if (ctx->base_flow.mpls_depth) {
6429         ctx->flow.mpls_lse &= ~htonl(MPLS_BOS_MASK);
6430         ctx->flow.mpls_depth++;
6431     } else {
6432         ovs_be32 label;
6433         uint8_t tc, ttl;
6434
6435         if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
6436             label = htonl(0x2); /* IPV6 Explicit Null. */
6437         } else {
6438             label = htonl(0x0); /* IPV4 Explicit Null. */
6439         }
6440         tc = (ctx->flow.nw_tos & IP_DSCP_MASK) >> 2;
6441         ttl = ctx->flow.nw_ttl ? ctx->flow.nw_ttl : 0x40;
6442         ctx->flow.mpls_lse = set_mpls_lse_values(ttl, tc, 1, label);
6443         ctx->flow.mpls_depth = 1;
6444     }
6445     ctx->flow.dl_type = eth_type;
6446 }
6447
6448 static void
6449 execute_mpls_pop_action(struct action_xlate_ctx *ctx, ovs_be16 eth_type)
6450 {
6451     ovs_assert(eth_type_mpls(ctx->flow.dl_type));
6452     ovs_assert(!eth_type_mpls(eth_type));
6453
6454     if (ctx->flow.mpls_depth) {
6455         ctx->flow.mpls_depth--;
6456         ctx->flow.mpls_lse = htonl(0);
6457         if (!ctx->flow.mpls_depth) {
6458             ctx->flow.dl_type = eth_type;
6459         }
6460     }
6461 }
6462
6463 static bool
6464 compose_dec_ttl(struct action_xlate_ctx *ctx, struct ofpact_cnt_ids *ids)
6465 {
6466     if (ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IP) &&
6467         ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
6468         return false;
6469     }
6470
6471     if (ctx->flow.nw_ttl > 1) {
6472         ctx->flow.nw_ttl--;
6473         return false;
6474     } else {
6475         size_t i;
6476
6477         for (i = 0; i < ids->n_controllers; i++) {
6478             execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL,
6479                                       ids->cnt_ids[i]);
6480         }
6481
6482         /* Stop processing for current table. */
6483         return true;
6484     }
6485 }
6486
6487 static bool
6488 execute_set_mpls_ttl_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint8_t ttl)
6489 {
6490     if (!eth_type_mpls(ctx->flow.dl_type)) {
6491         return true;
6492     }
6493
6494     set_mpls_lse_ttl(&ctx->flow.mpls_lse, ttl);
6495     return false;
6496 }
6497
6498 static bool
6499 execute_dec_mpls_ttl_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
6500 {
6501     uint8_t ttl = mpls_lse_to_ttl(ctx->flow.mpls_lse);
6502
6503     if (!eth_type_mpls(ctx->flow.dl_type)) {
6504         return false;
6505     }
6506
6507     if (ttl > 1) {
6508         ttl--;
6509         set_mpls_lse_ttl(&ctx->flow.mpls_lse, ttl);
6510         return false;
6511     } else {
6512         execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL, 0);
6513
6514         /* Stop processing for current table. */
6515         return true;
6516     }
6517 }
6518
6519 static void
6520 xlate_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6521                     uint16_t port, uint16_t max_len, bool may_packet_in)
6522 {
6523     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->nf_output_iface;
6524
6525     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
6526
6527     switch (port) {
6528     case OFPP_IN_PORT:
6529         compose_output_action(ctx, ctx->flow.in_port);
6530         break;
6531     case OFPP_TABLE:
6532         xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, 0, may_packet_in);
6533         break;
6534     case OFPP_NORMAL:
6535         xlate_normal(ctx);
6536         break;
6537     case OFPP_FLOOD:
6538         flood_packets(ctx,  false);
6539         break;
6540     case OFPP_ALL:
6541         flood_packets(ctx, true);
6542         break;
6543     case OFPP_CONTROLLER:
6544         execute_controller_action(ctx, max_len, OFPR_ACTION, 0);
6545         break;
6546     case OFPP_NONE:
6547         break;
6548     case OFPP_LOCAL:
6549     default:
6550         if (port != ctx->flow.in_port) {
6551             compose_output_action(ctx, port);
6552         } else {
6553             xlate_report(ctx, "skipping output to input port");
6554         }
6555         break;
6556     }
6557
6558     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
6559         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
6560     } else if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
6561         ctx->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
6562     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
6563                ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
6564         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
6565     }
6566 }
6567
6568 static void
6569 xlate_output_reg_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6570                         const struct ofpact_output_reg *or)
6571 {
6572     uint64_t port = mf_get_subfield(&or->src, &ctx->flow);
6573     if (port <= UINT16_MAX) {
6574         xlate_output_action(ctx, port, or->max_len, false);
6575     }
6576 }
6577
6578 static void
6579 xlate_enqueue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6580                      const struct ofpact_enqueue *enqueue)
6581 {
6582     uint16_t ofp_port = enqueue->port;
6583     uint32_t queue_id = enqueue->queue;
6584     uint32_t flow_priority, priority;
6585     int error;
6586
6587     /* Translate queue to priority. */
6588     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->backer->dpif,
6589                                    queue_id, &priority);
6590     if (error) {
6591         /* Fall back to ordinary output action. */
6592         xlate_output_action(ctx, enqueue->port, 0, false);
6593         return;
6594     }
6595
6596     /* Check output port. */
6597     if (ofp_port == OFPP_IN_PORT) {
6598         ofp_port = ctx->flow.in_port;
6599     } else if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
6600         return;
6601     }
6602
6603     /* Add datapath actions. */
6604     flow_priority = ctx->flow.skb_priority;
6605     ctx->flow.skb_priority = priority;
6606     compose_output_action(ctx, ofp_port);
6607     ctx->flow.skb_priority = flow_priority;
6608
6609     /* Update NetFlow output port. */
6610     if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
6611         ctx->nf_output_iface = ofp_port;
6612     } else if (ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
6613         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
6614     }
6615 }
6616
6617 static void
6618 xlate_set_queue_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint32_t queue_id)
6619 {
6620     uint32_t skb_priority;
6621
6622     if (!dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->backer->dpif,
6623                                 queue_id, &skb_priority)) {
6624         ctx->flow.skb_priority = skb_priority;
6625     } else {
6626         /* Couldn't translate queue to a priority.  Nothing to do.  A warning
6627          * has already been logged. */
6628     }
6629 }
6630
6631 static bool
6632 slave_enabled_cb(uint16_t ofp_port, void *ofproto_)
6633 {
6634     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
6635     struct ofport_dpif *port;
6636
6637     switch (ofp_port) {
6638     case OFPP_IN_PORT:
6639     case OFPP_TABLE:
6640     case OFPP_NORMAL:
6641     case OFPP_FLOOD:
6642     case OFPP_ALL:
6643     case OFPP_NONE:
6644         return true;
6645     case OFPP_CONTROLLER: /* Not supported by the bundle action. */
6646         return false;
6647     default:
6648         port = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
6649         return port ? port->may_enable : false;
6650     }
6651 }
6652
6653 static void
6654 xlate_bundle_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6655                     const struct ofpact_bundle *bundle)
6656 {
6657     uint16_t port;
6658
6659     port = bundle_execute(bundle, &ctx->flow, slave_enabled_cb, ctx->ofproto);
6660     if (bundle->dst.field) {
6661         nxm_reg_load(&bundle->dst, port, &ctx->flow);
6662     } else {
6663         xlate_output_action(ctx, port, 0, false);
6664     }
6665 }
6666
6667 static void
6668 xlate_learn_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6669                    const struct ofpact_learn *learn)
6670 {
6671     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 1);
6672     struct ofputil_flow_mod fm;
6673     uint64_t ofpacts_stub[1024 / 8];
6674     struct ofpbuf ofpacts;
6675     int error;
6676
6677     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
6678     learn_execute(learn, &ctx->flow, &fm, &ofpacts);
6679
6680     error = ofproto_flow_mod(&ctx->ofproto->up, &fm);
6681     if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
6682         VLOG_WARN("learning action failed to modify flow table (%s)",
6683                   ofperr_get_name(error));
6684     }
6685
6686     ofpbuf_uninit(&ofpacts);
6687 }
6688
6689 /* Reduces '*timeout' to no more than 'max'.  A value of zero in either case
6690  * means "infinite". */
6691 static void
6692 reduce_timeout(uint16_t max, uint16_t *timeout)
6693 {
6694     if (max && (!*timeout || *timeout > max)) {
6695         *timeout = max;
6696     }
6697 }
6698
6699 static void
6700 xlate_fin_timeout(struct action_xlate_ctx *ctx,
6701                   const struct ofpact_fin_timeout *oft)
6702 {
6703     if (ctx->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST) && ctx->rule) {
6704         struct rule_dpif *rule = ctx->rule;
6705
6706         reduce_timeout(oft->fin_idle_timeout, &rule->up.idle_timeout);
6707         reduce_timeout(oft->fin_hard_timeout, &rule->up.hard_timeout);
6708     }
6709 }
6710
6711 static void
6712 xlate_sample_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
6713                     const struct ofpact_sample *os)
6714 {
6715   union user_action_cookie cookie;
6716   /* Scale the probability from 16-bit to 32-bit while representing
6717    * the same percentage. */
6718   uint32_t probability = (os->probability << 16) | os->probability;
6719
6720   commit_odp_actions(&ctx->flow, &ctx->base_flow, ctx->odp_actions);
6721
6722   compose_flow_sample_cookie(os->probability, os->collector_set_id,
6723                              os->obs_domain_id, os->obs_point_id, &cookie);
6724   compose_sample_action(ctx->ofproto, ctx->odp_actions, &ctx->flow,
6725                         probability, &cookie, sizeof cookie.flow_sample);
6726 }
6727
6728 static bool
6729 may_receive(const struct ofport_dpif *port, struct action_xlate_ctx *ctx)
6730 {
6731     if (port->up.pp.config & (eth_addr_equals(ctx->flow.dl_dst, eth_addr_stp)
6732                               ? OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP
6733                               : OFPUTIL_PC_NO_RECV)) {
6734         return false;
6735     }
6736
6737     /* Only drop packets here if both forwarding and learning are
6738      * disabled.  If just learning is enabled, we need to have
6739      * OFPP_NORMAL and the learning action have a look at the packet
6740      * before we can drop it. */
6741     if (!stp_forward_in_state(port->stp_state)
6742             && !stp_learn_in_state(port->stp_state)) {
6743         return false;
6744     }
6745
6746     return true;
6747 }
6748
6749 static bool
6750 tunnel_ecn_ok(struct action_xlate_ctx *ctx)
6751 {
6752     if (is_ip_any(&ctx->base_flow)
6753         && (ctx->base_flow.tunnel.ip_tos & IP_ECN_MASK) == IP_ECN_CE) {
6754         if ((ctx->base_flow.nw_tos & IP_ECN_MASK) == IP_ECN_NOT_ECT) {
6755             VLOG_WARN_RL(&rl, "dropping tunnel packet marked ECN CE"
6756                          " but is not ECN capable");
6757             return false;
6758         } else {
6759             /* Set the ECN CE value in the tunneled packet. */
6760             ctx->flow.nw_tos |= IP_ECN_CE;
6761         }
6762     }
6763
6764     return true;
6765 }
6766
6767 static void
6768 do_xlate_actions(const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len,
6769                  struct action_xlate_ctx *ctx)
6770 {
6771     bool was_evictable = true;
6772     const struct ofpact *a;
6773
6774     if (ctx->rule) {
6775         /* Don't let the rule we're working on get evicted underneath us. */
6776         was_evictable = ctx->rule->up.evictable;
6777         ctx->rule->up.evictable = false;
6778     }
6779
6780  do_xlate_actions_again:
6781     OFPACT_FOR_EACH (a, ofpacts, ofpacts_len) {
6782         struct ofpact_controller *controller;
6783         const struct ofpact_metadata *metadata;
6784
6785         if (ctx->exit) {
6786             break;
6787         }
6788
6789         switch (a->type) {
6790         case OFPACT_OUTPUT:
6791             xlate_output_action(ctx, ofpact_get_OUTPUT(a)->port,
6792                                 ofpact_get_OUTPUT(a)->max_len, true);
6793             break;
6794
6795         case OFPACT_CONTROLLER:
6796             controller = ofpact_get_CONTROLLER(a);
6797             execute_controller_action(ctx, controller->max_len,
6798                                       controller->reason,
6799                                       controller->controller_id);
6800             break;
6801
6802         case OFPACT_ENQUEUE:
6803             xlate_enqueue_action(ctx, ofpact_get_ENQUEUE(a));
6804             break;
6805
6806         case OFPACT_SET_VLAN_VID:
6807             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
6808             ctx->flow.vlan_tci |= (htons(ofpact_get_SET_VLAN_VID(a)->vlan_vid)
6809                                    | htons(VLAN_CFI));
6810             break;
6811
6812         case OFPACT_SET_VLAN_PCP:
6813             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
6814             ctx->flow.vlan_tci |= htons((ofpact_get_SET_VLAN_PCP(a)->vlan_pcp
6815                                          << VLAN_PCP_SHIFT)
6816                                         | VLAN_CFI);
6817             break;
6818
6819         case OFPACT_STRIP_VLAN:
6820             ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
6821             break;
6822
6823         case OFPACT_PUSH_VLAN:
6824             /* XXX 802.1AD(QinQ) */
6825             ctx->flow.vlan_tci = htons(VLAN_CFI);
6826             break;
6827
6828         case OFPACT_SET_ETH_SRC:
6829             memcpy(ctx->flow.dl_src, ofpact_get_SET_ETH_SRC(a)->mac,
6830                    ETH_ADDR_LEN);
6831             break;
6832
6833         case OFPACT_SET_ETH_DST:
6834             memcpy(ctx->flow.dl_dst, ofpact_get_SET_ETH_DST(a)->mac,
6835                    ETH_ADDR_LEN);
6836             break;
6837
6838         case OFPACT_SET_IPV4_SRC:
6839             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6840                 ctx->flow.nw_src = ofpact_get_SET_IPV4_SRC(a)->ipv4;
6841             }
6842             break;
6843
6844         case OFPACT_SET_IPV4_DST:
6845             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6846                 ctx->flow.nw_dst = ofpact_get_SET_IPV4_DST(a)->ipv4;
6847             }
6848             break;
6849
6850         case OFPACT_SET_IPV4_DSCP:
6851             /* OpenFlow 1.0 only supports IPv4. */
6852             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
6853                 ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
6854                 ctx->flow.nw_tos |= ofpact_get_SET_IPV4_DSCP(a)->dscp;
6855             }
6856             break;
6857
6858         case OFPACT_SET_L4_SRC_PORT:
6859             if (is_ip_any(&ctx->flow)) {
6860                 ctx->flow.tp_src = htons(ofpact_get_SET_L4_SRC_PORT(a)->port);
6861             }
6862             break;
6863
6864         case OFPACT_SET_L4_DST_PORT:
6865             if (is_ip_any(&ctx->flow)) {
6866                 ctx->flow.tp_dst = htons(ofpact_get_SET_L4_DST_PORT(a)->port);
6867             }
6868             break;
6869
6870         case OFPACT_RESUBMIT:
6871             xlate_ofpact_resubmit(ctx, ofpact_get_RESUBMIT(a));
6872             break;
6873
6874         case OFPACT_SET_TUNNEL:
6875             ctx->flow.tunnel.tun_id = htonll(ofpact_get_SET_TUNNEL(a)->tun_id);
6876             break;
6877
6878         case OFPACT_SET_QUEUE:
6879             xlate_set_queue_action(ctx, ofpact_get_SET_QUEUE(a)->queue_id);
6880             break;
6881
6882         case OFPACT_POP_QUEUE:
6883             ctx->flow.skb_priority = ctx->orig_skb_priority;
6884             break;
6885
6886         case OFPACT_REG_MOVE:
6887             nxm_execute_reg_move(ofpact_get_REG_MOVE(a), &ctx->flow);
6888             break;
6889
6890         case OFPACT_REG_LOAD:
6891             nxm_execute_reg_load(ofpact_get_REG_LOAD(a), &ctx->flow);
6892             break;
6893
6894         case OFPACT_STACK_PUSH:
6895             nxm_execute_stack_push(ofpact_get_STACK_PUSH(a), &ctx->flow,
6896                                    &ctx->stack);
6897             break;
6898
6899         case OFPACT_STACK_POP:
6900             nxm_execute_stack_pop(ofpact_get_STACK_POP(a), &ctx->flow,
6901                                   &ctx->stack);
6902             break;
6903
6904         case OFPACT_PUSH_MPLS:
6905             execute_mpls_push_action(ctx, ofpact_get_PUSH_MPLS(a)->ethertype);
6906             break;
6907
6908         case OFPACT_POP_MPLS:
6909             execute_mpls_pop_action(ctx, ofpact_get_POP_MPLS(a)->ethertype);
6910             break;
6911
6912         case OFPACT_SET_MPLS_TTL:
6913             if (execute_set_mpls_ttl_action(ctx, ofpact_get_SET_MPLS_TTL(a)->ttl)) {
6914                 goto out;
6915             }
6916             break;
6917
6918         case OFPACT_DEC_MPLS_TTL:
6919             if (execute_dec_mpls_ttl_action(ctx)) {
6920                 goto out;
6921             }
6922             break;
6923
6924         case OFPACT_DEC_TTL:
6925             if (compose_dec_ttl(ctx, ofpact_get_DEC_TTL(a))) {
6926                 goto out;
6927             }
6928             break;
6929
6930         case OFPACT_NOTE:
6931             /* Nothing to do. */
6932             break;
6933
6934         case OFPACT_MULTIPATH:
6935             multipath_execute(ofpact_get_MULTIPATH(a), &ctx->flow);
6936             break;
6937
6938         case OFPACT_BUNDLE:
6939             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
6940             xlate_bundle_action(ctx, ofpact_get_BUNDLE(a));
6941             break;
6942
6943         case OFPACT_OUTPUT_REG:
6944             xlate_output_reg_action(ctx, ofpact_get_OUTPUT_REG(a));
6945             break;
6946
6947         case OFPACT_LEARN:
6948             ctx->has_learn = true;
6949             if (ctx->may_learn) {
6950                 xlate_learn_action(ctx, ofpact_get_LEARN(a));
6951             }
6952             break;
6953
6954         case OFPACT_EXIT:
6955             ctx->exit = true;
6956             break;
6957
6958         case OFPACT_FIN_TIMEOUT:
6959             ctx->has_fin_timeout = true;
6960             xlate_fin_timeout(ctx, ofpact_get_FIN_TIMEOUT(a));
6961             break;
6962
6963         case OFPACT_CLEAR_ACTIONS:
6964             /* XXX
6965              * Nothing to do because writa-actions is not supported for now.
6966              * When writa-actions is supported, clear-actions also must
6967              * be supported at the same time.
6968              */
6969             break;
6970
6971         case OFPACT_WRITE_METADATA:
6972             metadata = ofpact_get_WRITE_METADATA(a);
6973             ctx->flow.metadata &= ~metadata->mask;
6974             ctx->flow.metadata |= metadata->metadata & metadata->mask;
6975             break;
6976
6977         case OFPACT_GOTO_TABLE: {
6978             /* It is assumed that goto-table is the last action. */
6979             struct ofpact_goto_table *ogt = ofpact_get_GOTO_TABLE(a);
6980             struct rule_dpif *rule;
6981
6982             ovs_assert(ctx->table_id < ogt->table_id);
6983
6984             ctx->table_id = ogt->table_id;
6985
6986             /* Look up a flow from the new table. */
6987             rule = rule_dpif_lookup__(ctx->ofproto, &ctx->flow, ctx->table_id);
6988
6989             tag_the_flow(ctx, rule);
6990
6991             rule = ctx_rule_hooks(ctx, rule, true);
6992
6993             if (rule) {
6994                 if (ctx->rule) {
6995                     ctx->rule->up.evictable = was_evictable;
6996                 }
6997                 ctx->rule = rule;
6998                 was_evictable = rule->up.evictable;
6999                 rule->up.evictable = false;
7000
7001                 /* Tail recursion removal. */
7002                 ofpacts = rule->up.ofpacts;
7003                 ofpacts_len = rule->up.ofpacts_len;
7004                 goto do_xlate_actions_again;
7005             }
7006             break;
7007         }
7008
7009         case OFPACT_SAMPLE:
7010             xlate_sample_action(ctx, ofpact_get_SAMPLE(a));
7011             break;
7012         }
7013     }
7014
7015 out:
7016     if (ctx->rule) {
7017         ctx->rule->up.evictable = was_evictable;
7018     }
7019 }
7020
7021 static void
7022 action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *ctx,
7023                       struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
7024                       const struct initial_vals *initial_vals,
7025                       struct rule_dpif *rule,
7026                       uint8_t tcp_flags, const struct ofpbuf *packet)
7027 {
7028     ovs_be64 initial_tun_id = flow->tunnel.tun_id;
7029
7030     /* Flow initialization rules:
7031      * - 'base_flow' must match the kernel's view of the packet at the
7032      *   time that action processing starts.  'flow' represents any
7033      *   transformations we wish to make through actions.
7034      * - By default 'base_flow' and 'flow' are the same since the input
7035      *   packet matches the output before any actions are applied.
7036      * - When using VLAN splinters, 'base_flow''s VLAN is set to the value
7037      *   of the received packet as seen by the kernel.  If we later output
7038      *   to another device without any modifications this will cause us to
7039      *   insert a new tag since the original one was stripped off by the
7040      *   VLAN device.
7041      * - Tunnel 'flow' is largely cleared when transitioning between
7042      *   the input and output stages since it does not make sense to output
7043      *   a packet with the exact headers that it was received with (i.e.
7044      *   the destination IP is us).  The one exception is the tun_id, which
7045      *   is preserved to allow use in later resubmit lookups and loads into
7046      *   registers.
7047      * - Tunnel 'base_flow' is completely cleared since that is what the
7048      *   kernel does.  If we wish to maintain the original values an action
7049      *   needs to be generated. */
7050
7051     ctx->ofproto = ofproto;
7052     ctx->flow = *flow;
7053     memset(&ctx->flow.tunnel, 0, sizeof ctx->flow.tunnel);
7054     ctx->base_flow = ctx->flow;
7055     ctx->base_flow.vlan_tci = initial_vals->vlan_tci;
7056     ctx->base_flow.tunnel.ip_tos = initial_vals->tunnel_ip_tos;
7057     ctx->flow.tunnel.tun_id = initial_tun_id;
7058     ctx->rule = rule;
7059     ctx->packet = packet;
7060     ctx->may_learn = packet != NULL;
7061     ctx->tcp_flags = tcp_flags;
7062     ctx->resubmit_hook = NULL;
7063     ctx->report_hook = NULL;
7064     ctx->resubmit_stats = NULL;
7065 }
7066
7067 /* Translates the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpacts" starting at 'ofpacts'
7068  * into datapath actions in 'odp_actions', using 'ctx'. */
7069 static void
7070 xlate_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
7071               const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len,
7072               struct ofpbuf *odp_actions)
7073 {
7074     /* Normally false.  Set to true if we ever hit MAX_RESUBMIT_RECURSION, so
7075      * that in the future we always keep a copy of the original flow for
7076      * tracing purposes. */
7077     static bool hit_resubmit_limit;
7078
7079     enum slow_path_reason special;
7080     struct ofport_dpif *in_port;
7081     struct flow orig_flow;
7082
7083     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_xlate);
7084
7085     ofpbuf_clear(odp_actions);
7086     ofpbuf_reserve(odp_actions, NL_A_U32_SIZE);
7087
7088     ctx->odp_actions = odp_actions;
7089     ctx->tags = 0;
7090     ctx->slow = 0;
7091     ctx->has_learn = false;
7092     ctx->has_normal = false;
7093     ctx->has_fin_timeout = false;
7094     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
7095     ctx->mirrors = 0;
7096     ctx->recurse = 0;
7097     ctx->max_resubmit_trigger = false;
7098     ctx->orig_skb_priority = ctx->flow.skb_priority;
7099     ctx->table_id = 0;
7100     ctx->exit = false;
7101
7102     ofpbuf_use_stub(&ctx->stack, ctx->init_stack, sizeof ctx->init_stack);
7103
7104     if (ctx->ofproto->has_mirrors || hit_resubmit_limit) {
7105         /* Do this conditionally because the copy is expensive enough that it
7106          * shows up in profiles. */
7107         orig_flow = ctx->flow;
7108     }
7109
7110     if (ctx->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
7111         switch (ctx->ofproto->up.frag_handling) {
7112         case OFPC_FRAG_NORMAL:
7113             /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
7114             ctx->flow.tp_src = ctx->base_flow.tp_src = htons(0);
7115             ctx->flow.tp_dst = ctx->base_flow.tp_dst = htons(0);
7116             break;
7117
7118         case OFPC_FRAG_DROP:
7119             return;
7120
7121         case OFPC_FRAG_REASM:
7122             NOT_REACHED();
7123
7124         case OFPC_FRAG_NX_MATCH:
7125             /* Nothing to do. */
7126             break;
7127
7128         case OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER:
7129             NOT_REACHED();
7130         }
7131     }
7132
7133     in_port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
7134     special = process_special(ctx->ofproto, &ctx->flow, in_port, ctx->packet);
7135     if (special) {
7136         ctx->slow |= special;
7137     } else {
7138         static struct vlog_rate_limit trace_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
7139         struct initial_vals initial_vals;
7140         uint32_t local_odp_port;
7141
7142         initial_vals.vlan_tci = ctx->base_flow.vlan_tci;
7143         initial_vals.tunnel_ip_tos = ctx->base_flow.tunnel.ip_tos;
7144
7145         add_sflow_action(ctx);
7146         add_ipfix_action(ctx);
7147
7148         if (tunnel_ecn_ok(ctx) && (!in_port || may_receive(in_port, ctx))) {
7149             do_xlate_actions(ofpacts, ofpacts_len, ctx);
7150
7151             /* We've let OFPP_NORMAL and the learning action look at the
7152              * packet, so drop it now if forwarding is disabled. */
7153             if (in_port && !stp_forward_in_state(in_port->stp_state)) {
7154                 ofpbuf_clear(ctx->odp_actions);
7155                 add_sflow_action(ctx);
7156                 add_ipfix_action(ctx);
7157             }
7158         }
7159
7160         if (ctx->max_resubmit_trigger && !ctx->resubmit_hook) {
7161             if (!hit_resubmit_limit) {
7162                 /* We didn't record the original flow.  Make sure we do from
7163                  * now on. */
7164                 hit_resubmit_limit = true;
7165             } else if (!VLOG_DROP_ERR(&trace_rl)) {
7166                 struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
7167
7168                 ofproto_trace(ctx->ofproto, &orig_flow, ctx->packet,
7169                               &initial_vals, &ds);
7170                 VLOG_ERR("Trace triggered by excessive resubmit "
7171                          "recursion:\n%s", ds_cstr(&ds));
7172                 ds_destroy(&ds);
7173             }
7174         }
7175
7176         local_odp_port = ofp_port_to_odp_port(ctx->ofproto, OFPP_LOCAL);
7177         if (!connmgr_may_set_up_flow(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
7178                                      local_odp_port,
7179                                      ctx->odp_actions->data,
7180                                      ctx->odp_actions->size)) {
7181             ctx->slow |= SLOW_IN_BAND;
7182             if (ctx->packet
7183                 && connmgr_msg_in_hook(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
7184                                        ctx->packet)) {
7185                 compose_output_action(ctx, OFPP_LOCAL);
7186             }
7187         }
7188         if (ctx->ofproto->has_mirrors) {
7189             add_mirror_actions(ctx, &orig_flow);
7190         }
7191         fix_sflow_action(ctx);
7192     }
7193
7194     ofpbuf_uninit(&ctx->stack);
7195 }
7196
7197 /* Translates the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpact"s starting at 'ofpacts'
7198  * into datapath actions, using 'ctx', and discards the datapath actions. */
7199 static void
7200 xlate_actions_for_side_effects(struct action_xlate_ctx *ctx,
7201                                const struct ofpact *ofpacts,
7202                                size_t ofpacts_len)
7203 {
7204     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
7205     struct ofpbuf odp_actions;
7206
7207     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
7208     xlate_actions(ctx, ofpacts, ofpacts_len, &odp_actions);
7209     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
7210 }
7211
7212 static void
7213 xlate_report(struct action_xlate_ctx *ctx, const char *s)
7214 {
7215     if (ctx->report_hook) {
7216         ctx->report_hook(ctx, s);
7217     }
7218 }
7219 \f
7220 /* OFPP_NORMAL implementation. */
7221
7222 static struct ofport_dpif *ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *);
7223
7224 /* Given 'vid', the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
7225  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), and 'in_bundle',
7226  * the bundle on which the packet was received, returns the VLAN to which the
7227  * packet belongs.
7228  *
7229  * Both 'vid' and the return value are in the range 0...4095. */
7230 static uint16_t
7231 input_vid_to_vlan(const struct ofbundle *in_bundle, uint16_t vid)
7232 {
7233     switch (in_bundle->vlan_mode) {
7234     case PORT_VLAN_ACCESS:
7235         return in_bundle->vlan;
7236         break;
7237
7238     case PORT_VLAN_TRUNK:
7239         return vid;
7240
7241     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7242     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7243         return vid ? vid : in_bundle->vlan;
7244
7245     default:
7246         NOT_REACHED();
7247     }
7248 }
7249
7250 /* Checks whether a packet with the given 'vid' may ingress on 'in_bundle'.
7251  * If so, returns true.  Otherwise, returns false and, if 'warn' is true, logs
7252  * a warning.
7253  *
7254  * 'vid' should be the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
7255  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), in the range
7256  * 0...4095. */
7257 static bool
7258 input_vid_is_valid(uint16_t vid, struct ofbundle *in_bundle, bool warn)
7259 {
7260     /* Allow any VID on the OFPP_NONE port. */
7261     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
7262         return true;
7263     }
7264
7265     switch (in_bundle->vlan_mode) {
7266     case PORT_VLAN_ACCESS:
7267         if (vid) {
7268             if (warn) {
7269                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7270                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
7271                              "packet received on port %s configured as VLAN "
7272                              "%"PRIu16" access port",
7273                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
7274                              in_bundle->name, in_bundle->vlan);
7275             }
7276             return false;
7277         }
7278         return true;
7279
7280     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7281     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7282         if (!vid) {
7283             /* Port must always carry its native VLAN. */
7284             return true;
7285         }
7286         /* Fall through. */
7287     case PORT_VLAN_TRUNK:
7288         if (!ofbundle_includes_vlan(in_bundle, vid)) {
7289             if (warn) {
7290                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7291                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" packet "
7292                              "received on port %s not configured for trunking "
7293                              "VLAN %"PRIu16,
7294                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
7295                              in_bundle->name, vid);
7296             }
7297             return false;
7298         }
7299         return true;
7300
7301     default:
7302         NOT_REACHED();
7303     }
7304
7305 }
7306
7307 /* Given 'vlan', the VLAN that a packet belongs to, and
7308  * 'out_bundle', a bundle on which the packet is to be output, returns the VID
7309  * that should be included in the 802.1Q header.  (If the return value is 0,
7310  * then the 802.1Q header should only be included in the packet if there is a
7311  * nonzero PCP.)
7312  *
7313  * Both 'vlan' and the return value are in the range 0...4095. */
7314 static uint16_t
7315 output_vlan_to_vid(const struct ofbundle *out_bundle, uint16_t vlan)
7316 {
7317     switch (out_bundle->vlan_mode) {
7318     case PORT_VLAN_ACCESS:
7319         return 0;
7320
7321     case PORT_VLAN_TRUNK:
7322     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
7323         return vlan;
7324
7325     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
7326         return vlan == out_bundle->vlan ? 0 : vlan;
7327
7328     default:
7329         NOT_REACHED();
7330     }
7331 }
7332
7333 static void
7334 output_normal(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct ofbundle *out_bundle,
7335               uint16_t vlan)
7336 {
7337     struct ofport_dpif *port;
7338     uint16_t vid;
7339     ovs_be16 tci, old_tci;
7340
7341     vid = output_vlan_to_vid(out_bundle, vlan);
7342     if (!out_bundle->bond) {
7343         port = ofbundle_get_a_port(out_bundle);
7344     } else {
7345         port = bond_choose_output_slave(out_bundle->bond, &ctx->flow,
7346                                         vid, &ctx->tags);
7347         if (!port) {
7348             /* No slaves enabled, so drop packet. */
7349             return;
7350         }
7351     }
7352
7353     old_tci = ctx->flow.vlan_tci;
7354     tci = htons(vid);
7355     if (tci || out_bundle->use_priority_tags) {
7356         tci |= ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_PCP_MASK);
7357         if (tci) {
7358             tci |= htons(VLAN_CFI);
7359         }
7360     }
7361     ctx->flow.vlan_tci = tci;
7362
7363     compose_output_action(ctx, port->up.ofp_port);
7364     ctx->flow.vlan_tci = old_tci;
7365 }
7366
7367 static int
7368 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
7369 {
7370     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
7371     return ffs(mask);
7372 }
7373
7374 static bool
7375 ofbundle_trunks_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
7376 {
7377     return (bundle->vlan_mode != PORT_VLAN_ACCESS
7378             && (!bundle->trunks || bitmap_is_set(bundle->trunks, vlan)));
7379 }
7380
7381 static bool
7382 ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
7383 {
7384     return vlan == bundle->vlan || ofbundle_trunks_vlan(bundle, vlan);
7385 }
7386
7387 /* Returns an arbitrary interface within 'bundle'. */
7388 static struct ofport_dpif *
7389 ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *bundle)
7390 {
7391     return CONTAINER_OF(list_front(&bundle->ports),
7392                         struct ofport_dpif, bundle_node);
7393 }
7394
7395 static bool
7396 vlan_is_mirrored(const struct ofmirror *m, int vlan)
7397 {
7398     return !m->vlans || bitmap_is_set(m->vlans, vlan);
7399 }
7400
7401 static void
7402 add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct flow *orig_flow)
7403 {
7404     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
7405     mirror_mask_t mirrors;
7406     struct ofbundle *in_bundle;
7407     uint16_t vlan;
7408     uint16_t vid;
7409     const struct nlattr *a;
7410     size_t left;
7411
7412     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, orig_flow->in_port,
7413                                     ctx->packet != NULL, NULL);
7414     if (!in_bundle) {
7415         return;
7416     }
7417     mirrors = in_bundle->src_mirrors;
7418
7419     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
7420     if (in_bundle->mirror_out) {
7421         if (ctx->packet != NULL) {
7422             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7423             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
7424                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
7425                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7426         }
7427         return;
7428     }
7429
7430     /* Check VLAN. */
7431     vid = vlan_tci_to_vid(orig_flow->vlan_tci);
7432     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
7433         return;
7434     }
7435     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
7436
7437     /* Look at the output ports to check for destination selections. */
7438
7439     NL_ATTR_FOR_EACH (a, left, ctx->odp_actions->data,
7440                       ctx->odp_actions->size) {
7441         enum ovs_action_attr type = nl_attr_type(a);
7442         struct ofport_dpif *ofport;
7443
7444         if (type != OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT) {
7445             continue;
7446         }
7447
7448         ofport = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
7449         if (ofport && ofport->bundle) {
7450             mirrors |= ofport->bundle->dst_mirrors;
7451         }
7452     }
7453
7454     if (!mirrors) {
7455         return;
7456     }
7457
7458     /* Restore the original packet before adding the mirror actions. */
7459     ctx->flow = *orig_flow;
7460
7461     while (mirrors) {
7462         struct ofmirror *m;
7463
7464         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
7465
7466         if (!vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
7467             mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors);
7468             continue;
7469         }
7470
7471         mirrors &= ~m->dup_mirrors;
7472         ctx->mirrors |= m->dup_mirrors;
7473         if (m->out) {
7474             output_normal(ctx, m->out, vlan);
7475         } else if (vlan != m->out_vlan
7476                    && !eth_addr_is_reserved(orig_flow->dl_dst)) {
7477             struct ofbundle *bundle;
7478
7479             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
7480                 if (ofbundle_includes_vlan(bundle, m->out_vlan)
7481                     && !bundle->mirror_out) {
7482                     output_normal(ctx, bundle, m->out_vlan);
7483                 }
7484             }
7485         }
7486     }
7487 }
7488
7489 static void
7490 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
7491                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
7492 {
7493     if (!mirrors) {
7494         return;
7495     }
7496
7497     for (; mirrors; mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors)) {
7498         struct ofmirror *m;
7499
7500         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
7501
7502         if (!m) {
7503             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
7504              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
7505              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
7506              * mirror list before reaching here, but doing that would
7507              * not properly account the traffic stats we've currently
7508              * accumulated for previous mirror configuration. */
7509             continue;
7510         }
7511
7512         m->packet_count += packets;
7513         m->byte_count += bytes;
7514     }
7515 }
7516
7517 /* A VM broadcasts a gratuitous ARP to indicate that it has resumed after
7518  * migration.  Older Citrix-patched Linux DomU used gratuitous ARP replies to
7519  * indicate this; newer upstream kernels use gratuitous ARP requests. */
7520 static bool
7521 is_gratuitous_arp(const struct flow *flow)
7522 {
7523     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
7524             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
7525             && (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
7526                 || (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST
7527                     && flow->nw_src == flow->nw_dst)));
7528 }
7529
7530 static void
7531 update_learning_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
7532                       const struct flow *flow, int vlan,
7533                       struct ofbundle *in_bundle)
7534 {
7535     struct mac_entry *mac;
7536
7537     /* Don't learn the OFPP_NONE port. */
7538     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
7539         return;
7540     }
7541
7542     if (!mac_learning_may_learn(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan)) {
7543         return;
7544     }
7545
7546     mac = mac_learning_insert(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan);
7547     if (is_gratuitous_arp(flow)) {
7548         /* We don't want to learn from gratuitous ARP packets that are
7549          * reflected back over bond slaves so we lock the learning table. */
7550         if (!in_bundle->bond) {
7551             mac_entry_set_grat_arp_lock(mac);
7552         } else if (mac_entry_is_grat_arp_locked(mac)) {
7553             return;
7554         }
7555     }
7556
7557     if (mac_entry_is_new(mac) || mac->port.p != in_bundle) {
7558         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
7559          * so keep the rate limit relatively high. */
7560         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
7561         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
7562                     "on port %s in VLAN %d",
7563                     ofproto->up.name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
7564                     in_bundle->name, vlan);
7565
7566         mac->port.p = in_bundle;
7567         tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set,
7568                     mac_learning_changed(ofproto->ml, mac));
7569     }
7570 }
7571
7572 static struct ofbundle *
7573 lookup_input_bundle(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t in_port,
7574                     bool warn, struct ofport_dpif **in_ofportp)
7575 {
7576     struct ofport_dpif *ofport;
7577
7578     /* Find the port and bundle for the received packet. */
7579     ofport = get_ofp_port(ofproto, in_port);
7580     if (in_ofportp) {
7581         *in_ofportp = ofport;
7582     }
7583     if (ofport && ofport->bundle) {
7584         return ofport->bundle;
7585     }
7586
7587     /* Special-case OFPP_NONE, which a controller may use as the ingress
7588      * port for traffic that it is sourcing. */
7589     if (in_port == OFPP_NONE) {
7590         return &ofpp_none_bundle;
7591     }
7592
7593     /* Odd.  A few possible reasons here:
7594      *
7595      * - We deleted a port but there are still a few packets queued up
7596      *   from it.
7597      *
7598      * - Someone externally added a port (e.g. "ovs-dpctl add-if") that
7599      *   we don't know about.
7600      *
7601      * - The ofproto client didn't configure the port as part of a bundle.
7602      *   This is particularly likely to happen if a packet was received on the
7603      *   port after it was created, but before the client had a chance to
7604      *   configure its bundle.
7605      */
7606     if (warn) {
7607         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7608
7609         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
7610                      "port %"PRIu16, ofproto->up.name, in_port);
7611     }
7612     return NULL;
7613 }
7614
7615 /* Determines whether packets in 'flow' within 'ofproto' should be forwarded or
7616  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
7617  * dropped.
7618  *
7619  * 'in_port' must be the ofport_dpif that corresponds to flow->in_port.
7620  * 'in_port' must be part of a bundle (e.g. in_port->bundle must be nonnull).
7621  *
7622  * 'vlan' must be the VLAN that corresponds to flow->vlan_tci on 'in_port', as
7623  * returned by input_vid_to_vlan().  It must be a valid VLAN for 'in_port', as
7624  * checked by input_vid_is_valid().
7625  *
7626  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
7627  * so in one special case.
7628  */
7629 static bool
7630 is_admissible(struct action_xlate_ctx *ctx, struct ofport_dpif *in_port,
7631               uint16_t vlan)
7632 {
7633     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
7634     struct flow *flow = &ctx->flow;
7635     struct ofbundle *in_bundle = in_port->bundle;
7636
7637     /* Drop frames for reserved multicast addresses
7638      * only if forward_bpdu option is absent. */
7639     if (!ofproto->up.forward_bpdu && eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
7640         xlate_report(ctx, "packet has reserved destination MAC, dropping");
7641         return false;
7642     }
7643
7644     if (in_bundle->bond) {
7645         struct mac_entry *mac;
7646
7647         switch (bond_check_admissibility(in_bundle->bond, in_port,
7648                                          flow->dl_dst, &ctx->tags)) {
7649         case BV_ACCEPT:
7650             break;
7651
7652         case BV_DROP:
7653             xlate_report(ctx, "bonding refused admissibility, dropping");
7654             return false;
7655
7656         case BV_DROP_IF_MOVED:
7657             mac = mac_learning_lookup(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan, NULL);
7658             if (mac && mac->port.p != in_bundle &&
7659                 (!is_gratuitous_arp(flow)
7660                  || mac_entry_is_grat_arp_locked(mac))) {
7661                 xlate_report(ctx, "SLB bond thinks this packet looped back, "
7662                             "dropping");
7663                 return false;
7664             }
7665             break;
7666         }
7667     }
7668
7669     return true;
7670 }
7671
7672 static void
7673 xlate_normal(struct action_xlate_ctx *ctx)
7674 {
7675     struct ofport_dpif *in_port;
7676     struct ofbundle *in_bundle;
7677     struct mac_entry *mac;
7678     uint16_t vlan;
7679     uint16_t vid;
7680
7681     ctx->has_normal = true;
7682
7683     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port,
7684                                     ctx->packet != NULL, &in_port);
7685     if (!in_bundle) {
7686         xlate_report(ctx, "no input bundle, dropping");
7687         return;
7688     }
7689
7690     /* Drop malformed frames. */
7691     if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_VLAN) &&
7692         !(ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI))) {
7693         if (ctx->packet != NULL) {
7694             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7695             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet with partial "
7696                          "VLAN tag received on port %s",
7697                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7698         }
7699         xlate_report(ctx, "partial VLAN tag, dropping");
7700         return;
7701     }
7702
7703     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
7704     if (in_bundle->mirror_out) {
7705         if (ctx->packet != NULL) {
7706             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
7707             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
7708                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
7709                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
7710         }
7711         xlate_report(ctx, "input port is mirror output port, dropping");
7712         return;
7713     }
7714
7715     /* Check VLAN. */
7716     vid = vlan_tci_to_vid(ctx->flow.vlan_tci);
7717     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
7718         xlate_report(ctx, "disallowed VLAN VID for this input port, dropping");
7719         return;
7720     }
7721     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
7722
7723     /* Check other admissibility requirements. */
7724     if (in_port && !is_admissible(ctx, in_port, vlan)) {
7725         return;
7726     }
7727
7728     /* Learn source MAC. */
7729     if (ctx->may_learn) {
7730         update_learning_table(ctx->ofproto, &ctx->flow, vlan, in_bundle);
7731     }
7732
7733     /* Determine output bundle. */
7734     mac = mac_learning_lookup(ctx->ofproto->ml, ctx->flow.dl_dst, vlan,
7735                               &ctx->tags);
7736     if (mac) {
7737         if (mac->port.p != in_bundle) {
7738             xlate_report(ctx, "forwarding to learned port");
7739             output_normal(ctx, mac->port.p, vlan);
7740         } else {
7741             xlate_report(ctx, "learned port is input port, dropping");
7742         }
7743     } else {
7744         struct ofbundle *bundle;
7745
7746         xlate_report(ctx, "no learned MAC for destination, flooding");
7747         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ctx->ofproto->bundles) {
7748             if (bundle != in_bundle
7749                 && ofbundle_includes_vlan(bundle, vlan)
7750                 && bundle->floodable
7751                 && !bundle->mirror_out) {
7752                 output_normal(ctx, bundle, vlan);
7753             }
7754         }
7755         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
7756     }
7757 }
7758 \f
7759 /* Optimized flow revalidation.
7760  *
7761  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
7762  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
7763  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
7764  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
7765  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
7766  * doesn't change very often.
7767  *
7768  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
7769  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
7770  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
7771  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
7772  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
7773  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
7774  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
7775  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
7776  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
7777  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
7778  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
7779
7780 /* Calculates the tag to use for 'flow' and mask 'mask' when it is inserted
7781  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
7782 static tag_type
7783 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct minimask *mask,
7784                    uint32_t secret)
7785 {
7786     if (minimask_is_catchall(mask)) {
7787         return 0;
7788     } else {
7789         uint32_t hash = flow_hash_in_minimask(flow, mask, secret);
7790         return tag_create_deterministic(hash);
7791     }
7792 }
7793
7794 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
7795  * taggability of that table.
7796  *
7797  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
7798  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
7799  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
7800  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
7801  * different wildcards to be created with the same address, then this function
7802  * will incorrectly skip revalidation. */
7803 static void
7804 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
7805 {
7806     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
7807     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
7808     struct cls_table *catchall, *other;
7809     struct cls_table *t;
7810
7811     catchall = other = NULL;
7812
7813     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
7814     case 0:
7815         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
7816          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
7817          * yet. */
7818         break;
7819
7820     case 1:
7821     case 2:
7822         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
7823             if (cls_table_is_catchall(t)) {
7824                 catchall = t;
7825             } else if (!other) {
7826                 other = t;
7827             } else {
7828                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
7829                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
7830                 other = NULL;
7831             }
7832         }
7833         break;
7834
7835     default:
7836         /* Can't tag this table. */
7837         break;
7838     }
7839
7840     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
7841         table->catchall_table = catchall;
7842         table->other_table = other;
7843         ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
7844     }
7845 }
7846
7847 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
7848  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
7849  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
7850  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
7851  *
7852  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
7853  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
7854 static void
7855 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
7856 {
7857     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
7858
7859     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
7860
7861     if (!ofproto->backer->need_revalidate) {
7862         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
7863
7864         if (table->other_table && rule->tag) {
7865             tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set, rule->tag);
7866         } else {
7867             ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
7868         }
7869     }
7870 }
7871 \f
7872 static bool
7873 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
7874                   enum ofp_config_flags frag_handling)
7875 {
7876     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7877     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
7878         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
7879         return true;
7880     } else {
7881         return false;
7882     }
7883 }
7884
7885 static enum ofperr
7886 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
7887            const struct flow *flow,
7888            const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
7889 {
7890     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7891     struct initial_vals initial_vals;
7892     struct odputil_keybuf keybuf;
7893     struct dpif_flow_stats stats;
7894
7895     struct ofpbuf key;
7896
7897     struct action_xlate_ctx ctx;
7898     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
7899     struct ofpbuf odp_actions;
7900
7901     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
7902     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
7903                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
7904
7905     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
7906
7907     initial_vals.vlan_tci = flow->vlan_tci;
7908     initial_vals.tunnel_ip_tos = 0;
7909     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, &initial_vals, NULL,
7910                           packet_get_tcp_flags(packet, flow), packet);
7911     ctx.resubmit_stats = &stats;
7912
7913     ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
7914                     odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
7915     xlate_actions(&ctx, ofpacts, ofpacts_len, &odp_actions);
7916     dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
7917                  odp_actions.data, odp_actions.size, packet);
7918     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
7919
7920     return 0;
7921 }
7922 \f
7923 /* NetFlow. */
7924
7925 static int
7926 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
7927             const struct netflow_options *netflow_options)
7928 {
7929     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7930
7931     if (netflow_options) {
7932         if (!ofproto->netflow) {
7933             ofproto->netflow = netflow_create();
7934         }
7935         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
7936     } else {
7937         netflow_destroy(ofproto->netflow);
7938         ofproto->netflow = NULL;
7939         return 0;
7940     }
7941 }
7942
7943 static void
7944 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
7945                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
7946 {
7947     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
7948
7949     dpif_get_netflow_ids(ofproto->backer->dpif, engine_type, engine_id);
7950 }
7951
7952 static void
7953 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
7954 {
7955     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
7956         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
7957         struct subfacet *subfacet;
7958         struct ofexpired expired;
7959
7960         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
7961             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
7962                 struct dpif_flow_stats stats;
7963
7964                 subfacet_reinstall(subfacet, &stats);
7965                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
7966             }
7967         }
7968
7969         expired.flow = facet->flow;
7970         expired.packet_count = facet->packet_count;
7971         expired.byte_count = facet->byte_count;
7972         expired.used = facet->used;
7973         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
7974     }
7975 }
7976
7977 static void
7978 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
7979 {
7980     struct facet *facet;
7981
7982     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
7983         send_active_timeout(ofproto, facet);
7984     }
7985 }
7986 \f
7987 static struct ofproto_dpif *
7988 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
7989 {
7990     struct ofproto_dpif *ofproto;
7991
7992     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
7993                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
7994         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
7995             return ofproto;
7996         }
7997     }
7998     return NULL;
7999 }
8000
8001 static void
8002 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
8003                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8004 {
8005     struct ofproto_dpif *ofproto;
8006
8007     if (argc > 1) {
8008         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8009         if (!ofproto) {
8010             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8011             return;
8012         }
8013         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
8014     } else {
8015         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8016             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
8017         }
8018     }
8019
8020     unixctl_command_reply(conn, "table successfully flushed");
8021 }
8022
8023 static void
8024 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
8025                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8026 {
8027     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8028     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8029     const struct mac_entry *e;
8030
8031     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8032     if (!ofproto) {
8033         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8034         return;
8035     }
8036
8037     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
8038     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
8039         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
8040         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
8041                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
8042                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
8043                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
8044     }
8045     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8046     ds_destroy(&ds);
8047 }
8048
8049 struct trace_ctx {
8050     struct action_xlate_ctx ctx;
8051     struct flow flow;
8052     struct ds *result;
8053 };
8054
8055 static void
8056 trace_format_rule(struct ds *result, uint8_t table_id, int level,
8057                   const struct rule_dpif *rule)
8058 {
8059     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8060     if (!rule) {
8061         ds_put_cstr(result, "No match\n");
8062         return;
8063     }
8064
8065     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
8066                   table_id, ntohll(rule->up.flow_cookie));
8067     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
8068     ds_put_char(result, '\n');
8069
8070     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8071     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
8072     ofpacts_format(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, result);
8073     ds_put_char(result, '\n');
8074 }
8075
8076 static void
8077 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
8078                  struct trace_ctx *trace)
8079 {
8080     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8081     ds_put_format(result, "%s: ", title);
8082     if (flow_equal(&trace->ctx.flow, &trace->flow)) {
8083         ds_put_cstr(result, "unchanged");
8084     } else {
8085         flow_format(result, &trace->ctx.flow);
8086         trace->flow = trace->ctx.flow;
8087     }
8088     ds_put_char(result, '\n');
8089 }
8090
8091 static void
8092 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
8093                   struct trace_ctx *trace)
8094 {
8095     size_t i;
8096
8097     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8098     ds_put_format(result, "%s:", title);
8099     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
8100         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
8101     }
8102     ds_put_char(result, '\n');
8103 }
8104
8105 static void
8106 trace_format_odp(struct ds *result, int level, const char *title,
8107                  struct trace_ctx *trace)
8108 {
8109     struct ofpbuf *odp_actions = trace->ctx.odp_actions;
8110
8111     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
8112     ds_put_format(result, "%s: ", title);
8113     format_odp_actions(result, odp_actions->data, odp_actions->size);
8114     ds_put_char(result, '\n');
8115 }
8116
8117 static void
8118 trace_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
8119 {
8120     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(ctx, struct trace_ctx, ctx);
8121     struct ds *result = trace->result;
8122
8123     ds_put_char(result, '\n');
8124     trace_format_flow(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
8125     trace_format_regs(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
8126     trace_format_odp(result,  ctx->recurse + 1, "Resubmitted  odp", trace);
8127     trace_format_rule(result, ctx->table_id, ctx->recurse + 1, rule);
8128 }
8129
8130 static void
8131 trace_report(struct action_xlate_ctx *ctx, const char *s)
8132 {
8133     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(ctx, struct trace_ctx, ctx);
8134     struct ds *result = trace->result;
8135
8136     ds_put_char_multiple(result, '\t', ctx->recurse);
8137     ds_put_cstr(result, s);
8138     ds_put_char(result, '\n');
8139 }
8140
8141 static void
8142 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
8143                       void *aux OVS_UNUSED)
8144 {
8145     const char *dpname = argv[1];
8146     struct ofproto_dpif *ofproto;
8147     struct ofpbuf odp_key;
8148     struct ofpbuf *packet;
8149     struct initial_vals initial_vals;
8150     struct ds result;
8151     struct flow flow;
8152     char *s;
8153
8154     packet = NULL;
8155     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
8156     ds_init(&result);
8157
8158     ofproto = ofproto_dpif_lookup(dpname);
8159     if (!ofproto) {
8160         unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use ofproto/list "
8161                                     "for help)");
8162         goto exit;
8163     }
8164     if (argc == 3 || (argc == 4 && !strcmp(argv[3], "-generate"))) {
8165         /* ofproto/trace dpname flow [-generate] */
8166         const char *flow_s = argv[2];
8167         const char *generate_s = argv[3];
8168
8169         /* Allow 'flow_s' to be either a datapath flow or an OpenFlow-like
8170          * flow.  We guess which type it is based on whether 'flow_s' contains
8171          * an '(', since a datapath flow always contains '(') but an
8172          * OpenFlow-like flow should not (in fact it's allowed but I believe
8173          * that's not documented anywhere).
8174          *
8175          * An alternative would be to try to parse 'flow_s' both ways, but then
8176          * it would be tricky giving a sensible error message.  After all, do
8177          * you just say "syntax error" or do you present both error messages?
8178          * Both choices seem lousy. */
8179         if (strchr(flow_s, '(')) {
8180             int error;
8181
8182             /* Convert string to datapath key. */
8183             ofpbuf_init(&odp_key, 0);
8184             error = odp_flow_key_from_string(flow_s, NULL, &odp_key);
8185             if (error) {
8186                 unixctl_command_reply_error(conn, "Bad flow syntax");
8187                 goto exit;
8188             }
8189
8190             /* The user might have specified the wrong ofproto but within the
8191              * same backer.  That's OK, ofproto_receive() can find the right
8192              * one for us. */
8193             if (ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, odp_key.data,
8194                                 odp_key.size, &flow, NULL, &ofproto, NULL,
8195                                 &initial_vals)) {
8196                 unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid flow");
8197                 goto exit;
8198             }
8199             ds_put_format(&result, "Bridge: %s\n", ofproto->up.name);
8200         } else {
8201             char *error_s;
8202
8203             error_s = parse_ofp_exact_flow(&flow, argv[2]);
8204             if (error_s) {
8205                 unixctl_command_reply_error(conn, error_s);
8206                 free(error_s);
8207                 goto exit;
8208             }
8209
8210             initial_vals.vlan_tci = flow.vlan_tci;
8211             initial_vals.tunnel_ip_tos = flow.tunnel.ip_tos;
8212         }
8213
8214         /* Generate a packet, if requested. */
8215         if (generate_s) {
8216             packet = ofpbuf_new(0);
8217             flow_compose(packet, &flow);
8218         }
8219     } else if (argc == 7) {
8220         /* ofproto/trace dpname priority tun_id in_port mark packet */
8221         const char *priority_s = argv[2];
8222         const char *tun_id_s = argv[3];
8223         const char *in_port_s = argv[4];
8224         const char *mark_s = argv[5];
8225         const char *packet_s = argv[6];
8226         uint32_t in_port = atoi(in_port_s);
8227         ovs_be64 tun_id = htonll(strtoull(tun_id_s, NULL, 0));
8228         uint32_t priority = atoi(priority_s);
8229         uint32_t mark = atoi(mark_s);
8230         const char *msg;
8231
8232         msg = eth_from_hex(packet_s, &packet);
8233         if (msg) {
8234             unixctl_command_reply_error(conn, msg);
8235             goto exit;
8236         }
8237
8238         ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
8239         s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
8240         ds_put_cstr(&result, s);
8241         free(s);
8242
8243         flow_extract(packet, priority, mark, NULL, in_port, &flow);
8244         flow.tunnel.tun_id = tun_id;
8245         initial_vals.vlan_tci = flow.vlan_tci;
8246         initial_vals.tunnel_ip_tos = flow.tunnel.ip_tos;
8247     } else {
8248         unixctl_command_reply_error(conn, "Bad command syntax");
8249         goto exit;
8250     }
8251
8252     ofproto_trace(ofproto, &flow, packet, &initial_vals, &result);
8253     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&result));
8254
8255 exit:
8256     ds_destroy(&result);
8257     ofpbuf_delete(packet);
8258     ofpbuf_uninit(&odp_key);
8259 }
8260
8261 static void
8262 ofproto_trace(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
8263               const struct ofpbuf *packet,
8264               const struct initial_vals *initial_vals, struct ds *ds)
8265 {
8266     struct rule_dpif *rule;
8267
8268     ds_put_cstr(ds, "Flow: ");
8269     flow_format(ds, flow);
8270     ds_put_char(ds, '\n');
8271
8272     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow);
8273
8274     trace_format_rule(ds, 0, 0, rule);
8275     if (rule == ofproto->miss_rule) {
8276         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, flow generates \"packet in\"s.\n");
8277     } else if (rule == ofproto->no_packet_in_rule) {
8278         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, packets dropped because "
8279                     "OFPPC_NO_PACKET_IN is set on in_port.\n");
8280     }
8281
8282     if (rule) {
8283         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
8284         struct ofpbuf odp_actions;
8285
8286         struct trace_ctx trace;
8287         uint8_t tcp_flags;
8288
8289         tcp_flags = packet ? packet_get_tcp_flags(packet, flow) : 0;
8290         trace.result = ds;
8291         trace.flow = *flow;
8292         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
8293                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
8294         action_xlate_ctx_init(&trace.ctx, ofproto, flow, initial_vals,
8295                               rule, tcp_flags, packet);
8296         trace.ctx.resubmit_hook = trace_resubmit;
8297         trace.ctx.report_hook = trace_report;
8298         xlate_actions(&trace.ctx, rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len,
8299                       &odp_actions);
8300
8301         ds_put_char(ds, '\n');
8302         trace_format_flow(ds, 0, "Final flow", &trace);
8303         ds_put_cstr(ds, "Datapath actions: ");
8304         format_odp_actions(ds, odp_actions.data, odp_actions.size);
8305         ofpbuf_uninit(&odp_actions);
8306
8307         if (trace.ctx.slow) {
8308             enum slow_path_reason slow;
8309
8310             ds_put_cstr(ds, "\nThis flow is handled by the userspace "
8311                         "slow path because it:");
8312             for (slow = trace.ctx.slow; slow; ) {
8313                 enum slow_path_reason bit = rightmost_1bit(slow);
8314
8315                 switch (bit) {
8316                 case SLOW_CFM:
8317                     ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of CFM packets.");
8318                     break;
8319                 case SLOW_LACP:
8320                     ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of LACP packets.");
8321                     break;
8322                 case SLOW_STP:
8323                     ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of STP packets.");
8324                     break;
8325                 case SLOW_IN_BAND:
8326                     ds_put_cstr(ds, "\n\t- Needs in-band special case "
8327                                 "processing.");
8328                     if (!packet) {
8329                         ds_put_cstr(ds, "\n\t  (The datapath actions are "
8330                                     "incomplete--for complete actions, "
8331                                     "please supply a packet.)");
8332                     }
8333                     break;
8334                 case SLOW_CONTROLLER:
8335                     ds_put_cstr(ds, "\n\t- Sends \"packet-in\" messages "
8336                                 "to the OpenFlow controller.");
8337                     break;
8338                 case SLOW_MATCH:
8339                     ds_put_cstr(ds, "\n\t- Needs more specific matching "
8340                                 "than the datapath supports.");
8341                     break;
8342                 }
8343
8344                 slow &= ~bit;
8345             }
8346
8347             if (slow & ~SLOW_MATCH) {
8348                 ds_put_cstr(ds, "\nThe datapath actions above do not reflect "
8349                             "the special slow-path processing.");
8350             }
8351         }
8352     }
8353 }
8354
8355 static void
8356 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
8357                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
8358 {
8359     clogged = true;
8360     unixctl_command_reply(conn, NULL);
8361 }
8362
8363 static void
8364 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
8365                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
8366 {
8367     clogged = false;
8368     unixctl_command_reply(conn, NULL);
8369 }
8370
8371 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
8372  * 'reply' describing the results. */
8373 static void
8374 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
8375 {
8376     struct facet *facet;
8377     int errors;
8378
8379     errors = 0;
8380     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
8381         if (!facet_check_consistency(facet)) {
8382             errors++;
8383         }
8384     }
8385     if (errors) {
8386         ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
8387     }
8388
8389     if (errors) {
8390         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
8391                       ofproto->up.name, errors);
8392     } else {
8393         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
8394     }
8395 }
8396
8397 static void
8398 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
8399                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8400 {
8401     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8402     struct ofproto_dpif *ofproto;
8403
8404     if (argc > 1) {
8405         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8406         if (!ofproto) {
8407             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use "
8408                                         "ofproto/list for help)");
8409             return;
8410         }
8411         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
8412     } else {
8413         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8414             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
8415         }
8416     }
8417
8418     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
8419     ds_destroy(&reply);
8420 }
8421
8422 /* Store the current ofprotos in 'ofproto_shash'.  Returns a sorted list
8423  * of the 'ofproto_shash' nodes.  It is the responsibility of the caller
8424  * to destroy 'ofproto_shash' and free the returned value. */
8425 static const struct shash_node **
8426 get_ofprotos(struct shash *ofproto_shash)
8427 {
8428     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8429
8430     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
8431         char *name = xasprintf("%s@%s", ofproto->up.type, ofproto->up.name);
8432         shash_add_nocopy(ofproto_shash, name, ofproto);
8433     }
8434
8435     return shash_sort(ofproto_shash);
8436 }
8437
8438 static void
8439 ofproto_unixctl_dpif_dump_dps(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
8440                               const char *argv[] OVS_UNUSED,
8441                               void *aux OVS_UNUSED)
8442 {
8443     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8444     struct shash ofproto_shash;
8445     const struct shash_node **sorted_ofprotos;
8446     int i;
8447
8448     shash_init(&ofproto_shash);
8449     sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
8450     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
8451         const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
8452         ds_put_format(&ds, "%s\n", node->name);
8453     }
8454
8455     shash_destroy(&ofproto_shash);
8456     free(sorted_ofprotos);
8457
8458     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8459     ds_destroy(&ds);
8460 }
8461
8462 static void
8463 show_dp_format(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *ds)
8464 {
8465     const struct shash_node **ports;
8466     int i;
8467     struct avg_subfacet_rates lifetime;
8468     unsigned long long int minutes;
8469     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
8470
8471     minutes = (time_msec() - ofproto->created) / min_ms;
8472
8473     if (minutes > 0) {
8474         lifetime.add_rate = (double)ofproto->total_subfacet_add_count
8475                             / minutes;
8476         lifetime.del_rate = (double)ofproto->total_subfacet_del_count
8477                             / minutes;
8478     }else {
8479         lifetime.add_rate = 0.0;
8480         lifetime.del_rate = 0.0;
8481     }
8482
8483     ds_put_format(ds, "%s (%s):\n", ofproto->up.name,
8484                   dpif_name(ofproto->backer->dpif));
8485     ds_put_format(ds,
8486                   "\tlookups: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
8487                   ofproto->n_hit, ofproto->n_missed);
8488     ds_put_format(ds, "\tflows: cur: %zu, avg: %5.3f, max: %d,"
8489                   " life span: %llu(ms)\n",
8490                   hmap_count(&ofproto->subfacets),
8491                   avg_subfacet_count(ofproto),
8492                   ofproto->max_n_subfacet,
8493                   avg_subfacet_life_span(ofproto));
8494     if (minutes >= 60) {
8495         show_dp_rates(ds, "\t\thourly avg:", &ofproto->hourly);
8496     }
8497     if (minutes >= 60 * 24) {
8498         show_dp_rates(ds, "\t\tdaily avg:",  &ofproto->daily);
8499     }
8500     show_dp_rates(ds, "\t\toverall avg:",  &lifetime);
8501
8502     ports = shash_sort(&ofproto->up.port_by_name);
8503     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto->up.port_by_name); i++) {
8504         const struct shash_node *node = ports[i];
8505         struct ofport *ofport = node->data;
8506         const char *name = netdev_get_name(ofport->netdev);
8507         const char *type = netdev_get_type(ofport->netdev);
8508         uint32_t odp_port;
8509
8510         ds_put_format(ds, "\t%s %u/", name, ofport->ofp_port);
8511
8512         odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofproto, ofport->ofp_port);
8513         if (odp_port != OVSP_NONE) {
8514             ds_put_format(ds, "%"PRIu32":", odp_port);
8515         } else {
8516             ds_put_cstr(ds, "none:");
8517         }
8518
8519         if (strcmp(type, "system")) {
8520             struct netdev *netdev;
8521             int error;
8522
8523             ds_put_format(ds, " (%s", type);
8524
8525             error = netdev_open(name, type, &netdev);
8526             if (!error) {
8527                 struct smap config;
8528
8529                 smap_init(&config);
8530                 error = netdev_get_config(netdev, &config);
8531                 if (!error) {
8532                     const struct smap_node **nodes;
8533                     size_t i;
8534
8535                     nodes = smap_sort(&config);
8536                     for (i = 0; i < smap_count(&config); i++) {
8537                         const struct smap_node *node = nodes[i];
8538                         ds_put_format(ds, "%c %s=%s", i ? ',' : ':',
8539                                       node->key, node->value);
8540                     }
8541                     free(nodes);
8542                 }
8543                 smap_destroy(&config);
8544
8545                 netdev_close(netdev);
8546             }
8547             ds_put_char(ds, ')');
8548         }
8549         ds_put_char(ds, '\n');
8550     }
8551     free(ports);
8552 }
8553
8554 static void
8555 ofproto_unixctl_dpif_show(struct unixctl_conn *conn, int argc,
8556                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
8557 {
8558     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8559     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8560
8561     if (argc > 1) {
8562         int i;
8563         for (i = 1; i < argc; i++) {
8564             ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[i]);
8565             if (!ofproto) {
8566                 ds_put_format(&ds, "Unknown bridge %s (use dpif/dump-dps "
8567                                    "for help)", argv[i]);
8568                 unixctl_command_reply_error(conn, ds_cstr(&ds));
8569                 return;
8570             }
8571             show_dp_format(ofproto, &ds);
8572         }
8573     } else {
8574         struct shash ofproto_shash;
8575         const struct shash_node **sorted_ofprotos;
8576         int i;
8577
8578         shash_init(&ofproto_shash);
8579         sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
8580         for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
8581             const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
8582             show_dp_format(node->data, &ds);
8583         }
8584
8585         shash_destroy(&ofproto_shash);
8586         free(sorted_ofprotos);
8587     }
8588
8589     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8590     ds_destroy(&ds);
8591 }
8592
8593 static void
8594 ofproto_unixctl_dpif_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
8595                                 int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8596                                 void *aux OVS_UNUSED)
8597 {
8598     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8599     const struct ofproto_dpif *ofproto;
8600     struct subfacet *subfacet;
8601
8602     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8603     if (!ofproto) {
8604         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8605         return;
8606     }
8607
8608     update_stats(ofproto->backer);
8609
8610     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
8611         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &ds);
8612
8613         ds_put_format(&ds, ", packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
8614                       subfacet->dp_packet_count, subfacet->dp_byte_count);
8615         if (subfacet->used) {
8616             ds_put_format(&ds, "%.3fs",
8617                           (time_msec() - subfacet->used) / 1000.0);
8618         } else {
8619             ds_put_format(&ds, "never");
8620         }
8621         if (subfacet->facet->tcp_flags) {
8622             ds_put_cstr(&ds, ", flags:");
8623             packet_format_tcp_flags(&ds, subfacet->facet->tcp_flags);
8624         }
8625
8626         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
8627         if (subfacet->slow) {
8628             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
8629             const struct nlattr *actions;
8630             size_t actions_len;
8631
8632             compose_slow_path(ofproto, &subfacet->facet->flow, subfacet->slow,
8633                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
8634                               &actions, &actions_len);
8635             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
8636         } else {
8637             format_odp_actions(&ds, subfacet->actions, subfacet->actions_len);
8638         }
8639         ds_put_char(&ds, '\n');
8640     }
8641
8642     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8643     ds_destroy(&ds);
8644 }
8645
8646 static void
8647 ofproto_unixctl_dpif_del_flows(struct unixctl_conn *conn,
8648                                int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
8649                                void *aux OVS_UNUSED)
8650 {
8651     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
8652     struct ofproto_dpif *ofproto;
8653
8654     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
8655     if (!ofproto) {
8656         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
8657         return;
8658     }
8659
8660     flush(&ofproto->up);
8661
8662     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
8663     ds_destroy(&ds);
8664 }
8665
8666 static void
8667 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
8668 {
8669     static bool registered;
8670     if (registered) {
8671         return;
8672     }
8673     registered = true;
8674
8675     unixctl_command_register(
8676         "ofproto/trace",
8677         "bridge {priority tun_id in_port mark packet | odp_flow [-generate]}",
8678         2, 6, ofproto_unixctl_trace, NULL);
8679     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
8680                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
8681     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
8682                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
8683     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
8684                              ofproto_dpif_clog, NULL);
8685     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
8686                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
8687     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
8688                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
8689     unixctl_command_register("dpif/dump-dps", "", 0, 0,
8690                              ofproto_unixctl_dpif_dump_dps, NULL);
8691     unixctl_command_register("dpif/show", "[bridge]", 0, INT_MAX,
8692                              ofproto_unixctl_dpif_show, NULL);
8693     unixctl_command_register("dpif/dump-flows", "bridge", 1, 1,
8694                              ofproto_unixctl_dpif_dump_flows, NULL);
8695     unixctl_command_register("dpif/del-flows", "bridge", 1, 1,
8696                              ofproto_unixctl_dpif_del_flows, NULL);
8697 }
8698 \f
8699 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
8700  *
8701  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
8702  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
8703  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
8704  * widespread use, we will delete these interfaces. */
8705
8706 static int
8707 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8708 {
8709     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
8710     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
8711
8712     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
8713         && vid == ofport->vlandev_vid) {
8714         return 0;
8715     }
8716
8717     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
8718
8719     if (ofport->realdev_ofp_port) {
8720         vsp_remove(ofport);
8721     }
8722     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
8723         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
8724          * themselves be part of a bundle. */
8725         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
8726     }
8727
8728     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8729     ofport->vlandev_vid = vid;
8730
8731     if (realdev_ofp_port) {
8732         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
8733     }
8734
8735     return 0;
8736 }
8737
8738 static uint32_t
8739 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8740 {
8741     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
8742 }
8743
8744 /* Returns the ODP port number of the Linux VLAN device that corresponds to
8745  * 'vlan_tci' on the network device with port number 'realdev_odp_port' in
8746  * 'ofproto'.  For example, given 'realdev_odp_port' of eth0 and 'vlan_tci' 9,
8747  * it would return the port number of eth0.9.
8748  *
8749  * Unless VLAN splinters are enabled for port 'realdev_odp_port', this
8750  * function just returns its 'realdev_odp_port' argument. */
8751 static uint32_t
8752 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
8753                        uint32_t realdev_odp_port, ovs_be16 vlan_tci)
8754 {
8755     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
8756         uint16_t realdev_ofp_port;
8757         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
8758         const struct vlan_splinter *vsp;
8759
8760         realdev_ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, realdev_odp_port);
8761         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
8762                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
8763                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
8764             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
8765                 && vsp->vid == vid) {
8766                 return ofp_port_to_odp_port(ofproto, vsp->vlandev_ofp_port);
8767             }
8768         }
8769     }
8770     return realdev_odp_port;
8771 }
8772
8773 static struct vlan_splinter *
8774 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
8775 {
8776     struct vlan_splinter *vsp;
8777
8778     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
8779                              &ofproto->vlandev_map) {
8780         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
8781             return vsp;
8782         }
8783     }
8784
8785     return NULL;
8786 }
8787
8788 /* Returns the OpenFlow port number of the "real" device underlying the Linux
8789  * VLAN device with OpenFlow port number 'vlandev_ofp_port' and stores the
8790  * VLAN VID of the Linux VLAN device in '*vid'.  For example, given
8791  * 'vlandev_ofp_port' of eth0.9, it would return the OpenFlow port number of
8792  * eth0 and store 9 in '*vid'.
8793  *
8794  * Returns 0 and does not modify '*vid' if 'vlandev_ofp_port' is not a Linux
8795  * VLAN device.  Unless VLAN splinters are enabled, this is what this function
8796  * always does.*/
8797 static uint16_t
8798 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
8799                        uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
8800 {
8801     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
8802         const struct vlan_splinter *vsp;
8803
8804         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
8805         if (vsp) {
8806             if (vid) {
8807                 *vid = vsp->vid;
8808             }
8809             return vsp->realdev_ofp_port;
8810         }
8811     }
8812     return 0;
8813 }
8814
8815 /* Given 'flow', a flow representing a packet received on 'ofproto', checks
8816  * whether 'flow->in_port' represents a Linux VLAN device.  If so, changes
8817  * 'flow->in_port' to the "real" device backing the VLAN device, sets
8818  * 'flow->vlan_tci' to the VLAN VID, and returns true.  Otherwise (which is
8819  * always the case unless VLAN splinters are enabled), returns false without
8820  * making any changes. */
8821 static bool
8822 vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow *flow)
8823 {
8824     uint16_t realdev;
8825     int vid;
8826
8827     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
8828     if (!realdev) {
8829         return false;
8830     }
8831
8832     /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device with
8833      * the VLAN device's VLAN ID. */
8834     flow->in_port = realdev;
8835     flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
8836     return true;
8837 }
8838
8839 static void
8840 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
8841 {
8842     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
8843     struct vlan_splinter *vsp;
8844
8845     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
8846     if (vsp) {
8847         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
8848         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
8849         free(vsp);
8850
8851         port->realdev_ofp_port = 0;
8852     } else {
8853         VLOG_ERR("missing vlan device record");
8854     }
8855 }
8856
8857 static void
8858 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
8859 {
8860     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
8861
8862     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
8863         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
8864             == realdev_ofp_port)) {
8865         struct vlan_splinter *vsp;
8866
8867         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
8868         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
8869                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
8870         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
8871                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
8872         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8873         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
8874         vsp->vid = vid;
8875
8876         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
8877     } else {
8878         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
8879     }
8880 }
8881
8882 static uint32_t
8883 ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
8884 {
8885     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
8886     return ofport ? ofport->odp_port : OVSP_NONE;
8887 }
8888
8889 static struct ofport_dpif *
8890 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *backer, uint32_t odp_port)
8891 {
8892     struct ofport_dpif *port;
8893
8894     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, odp_port_node,
8895                              hash_int(odp_port, 0),
8896                              &backer->odp_to_ofport_map) {
8897         if (port->odp_port == odp_port) {
8898             return port;
8899         }
8900     }
8901
8902     return NULL;
8903 }
8904
8905 static uint16_t
8906 odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
8907 {
8908     struct ofport_dpif *port;
8909
8910     port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
8911     if (port && &ofproto->up == port->up.ofproto) {
8912         return port->up.ofp_port;
8913     } else {
8914         return OFPP_NONE;
8915     }
8916 }
8917 static unsigned long long int
8918 avg_subfacet_life_span(const struct ofproto_dpif *ofproto)
8919 {
8920     unsigned long long int dc;
8921     unsigned long long int avg;
8922
8923     dc = ofproto->total_subfacet_del_count + ofproto->subfacet_del_count;
8924     avg = dc ? ofproto->total_subfacet_life_span / dc : 0;
8925
8926     return avg;
8927 }
8928
8929 static double
8930 avg_subfacet_count(const struct ofproto_dpif *ofproto)
8931 {
8932     double avg_c = 0.0;
8933
8934     if (ofproto->n_update_stats) {
8935         avg_c = (double)ofproto->total_subfacet_count
8936                 / ofproto->n_update_stats;
8937     }
8938
8939     return avg_c;
8940 }
8941
8942 static void
8943 show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
8944               const struct avg_subfacet_rates *rates)
8945 {
8946     ds_put_format(ds, "%s add rate: %5.3f/min, del rate: %5.3f/min\n",
8947                   heading, rates->add_rate, rates->del_rate);
8948 }
8949
8950 static void
8951 update_max_subfacet_count(struct ofproto_dpif *ofproto)
8952 {
8953     ofproto->max_n_subfacet = MAX(ofproto->max_n_subfacet,
8954                                   hmap_count(&ofproto->subfacets));
8955 }
8956
8957 /* Compute exponentially weighted moving average, adding 'new' as the newest,
8958  * most heavily weighted element.  'base' designates the rate of decay: after
8959  * 'base' further updates, 'new''s weight in the EWMA decays to about 1/e
8960  * (about .37). */
8961 static void
8962 exp_mavg(double *avg, int base, double new)
8963 {
8964     *avg = (*avg * (base - 1) + new) / base;
8965 }
8966
8967 static void
8968 update_moving_averages(struct ofproto_dpif *ofproto)
8969 {
8970     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
8971
8972     /* Update hourly averages on the minute boundaries. */
8973     if (time_msec() - ofproto->last_minute >= min_ms) {
8974         exp_mavg(&ofproto->hourly.add_rate, 60, ofproto->subfacet_add_count);
8975         exp_mavg(&ofproto->hourly.del_rate, 60, ofproto->subfacet_del_count);
8976
8977         /* Update daily averages on the hour boundaries. */
8978         if ((ofproto->last_minute - ofproto->created) / min_ms % 60 == 59) {
8979             exp_mavg(&ofproto->daily.add_rate, 24, ofproto->hourly.add_rate);
8980             exp_mavg(&ofproto->daily.del_rate, 24, ofproto->hourly.del_rate);
8981         }
8982
8983         ofproto->total_subfacet_add_count += ofproto->subfacet_add_count;
8984         ofproto->total_subfacet_del_count += ofproto->subfacet_del_count;
8985         ofproto->subfacet_add_count = 0;
8986         ofproto->subfacet_del_count = 0;
8987         ofproto->last_minute += min_ms;
8988     }
8989 }
8990
8991 static void
8992 dpif_stats_update_hit_count(struct ofproto_dpif *ofproto, uint64_t delta)
8993 {
8994     ofproto->n_hit += delta;
8995 }
8996
8997 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
8998     init,
8999     enumerate_types,
9000     enumerate_names,
9001     del,
9002     port_open_type,
9003     type_run,
9004     type_run_fast,
9005     type_wait,
9006     alloc,
9007     construct,
9008     destruct,
9009     dealloc,
9010     run,
9011     run_fast,
9012     wait,
9013     get_memory_usage,
9014     flush,
9015     get_features,
9016     get_tables,
9017     port_alloc,
9018     port_construct,
9019     port_destruct,
9020     port_dealloc,
9021     port_modified,
9022     port_reconfigured,
9023     port_query_by_name,
9024     port_add,
9025     port_del,
9026     port_get_stats,
9027     port_dump_start,
9028     port_dump_next,
9029     port_dump_done,
9030     port_poll,
9031     port_poll_wait,
9032     port_is_lacp_current,
9033     NULL,                       /* rule_choose_table */
9034     rule_alloc,
9035     rule_construct,
9036     rule_destruct,
9037     rule_dealloc,
9038     rule_get_stats,
9039     rule_execute,
9040     rule_modify_actions,
9041     set_frag_handling,
9042     packet_out,
9043     set_netflow,
9044     get_netflow_ids,
9045     set_sflow,
9046     set_ipfix,
9047     set_cfm,
9048     get_cfm_status,
9049     set_stp,
9050     get_stp_status,
9051     set_stp_port,
9052     get_stp_port_status,
9053     set_queues,
9054     bundle_set,
9055     bundle_remove,
9056     mirror_set,
9057     mirror_get_stats,
9058     set_flood_vlans,
9059     is_mirror_output_bundle,
9060     forward_bpdu_changed,
9061     set_mac_table_config,
9062     set_realdev,
9063 };