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