mac-learning: Only revalidate relevant flows upon flush.
[sliver-openvswitch.git] / ofproto / ofproto-dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012 Nicira Networks.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18
19 #include "ofproto/ofproto-provider.h"
20
21 #include <errno.h>
22
23 #include "autopath.h"
24 #include "bond.h"
25 #include "bundle.h"
26 #include "byte-order.h"
27 #include "connmgr.h"
28 #include "coverage.h"
29 #include "cfm.h"
30 #include "dpif.h"
31 #include "dynamic-string.h"
32 #include "fail-open.h"
33 #include "hmapx.h"
34 #include "lacp.h"
35 #include "learn.h"
36 #include "mac-learning.h"
37 #include "multipath.h"
38 #include "netdev.h"
39 #include "netlink.h"
40 #include "nx-match.h"
41 #include "odp-util.h"
42 #include "ofp-util.h"
43 #include "ofpbuf.h"
44 #include "ofp-print.h"
45 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
46 #include "poll-loop.h"
47 #include "timer.h"
48 #include "unaligned.h"
49 #include "unixctl.h"
50 #include "vlan-bitmap.h"
51 #include "vlog.h"
52
53 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
54
55 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_ctlr_action);
56 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
57 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_no_packet_in);
58 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_xlate);
59 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
60 COVERAGE_DEFINE(facet_invalidated);
61 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
62 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
63
64 /* Maximum depth of flow table recursion (due to resubmit actions) in a
65  * flow translation. */
66 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 32
67
68 /* Number of implemented OpenFlow tables. */
69 enum { N_TABLES = 255 };
70 BUILD_ASSERT_DECL(N_TABLES >= 1 && N_TABLES <= 255);
71
72 struct ofport_dpif;
73 struct ofproto_dpif;
74
75 struct rule_dpif {
76     struct rule up;
77
78     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
79
80     /* These statistics:
81      *
82      *   - Do include packets and bytes from facets that have been deleted or
83      *     whose own statistics have been folded into the rule.
84      *
85      *   - Do include packets and bytes sent "by hand" that were accounted to
86      *     the rule without any facet being involved (this is a rare corner
87      *     case in rule_execute()).
88      *
89      *   - Do not include packet or bytes that can be obtained from any facet's
90      *     packet_count or byte_count member or that can be obtained from the
91      *     datapath by, e.g., dpif_flow_get() for any subfacet.
92      */
93     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
94     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
95
96     tag_type tag;                /* Caches rule_calculate_tag() result. */
97
98     struct list facets;          /* List of "struct facet"s. */
99 };
100
101 static struct rule_dpif *rule_dpif_cast(const struct rule *rule)
102 {
103     return rule ? CONTAINER_OF(rule, struct rule_dpif, up) : NULL;
104 }
105
106 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
107                                           const struct flow *, uint8_t table);
108
109 static void flow_push_stats(const struct rule_dpif *, const struct flow *,
110                             uint64_t packets, uint64_t bytes,
111                             long long int used);
112
113 static uint32_t rule_calculate_tag(const struct flow *,
114                                    const struct flow_wildcards *,
115                                    uint32_t basis);
116 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
117
118 #define MAX_MIRRORS 32
119 typedef uint32_t mirror_mask_t;
120 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
121 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
122 struct ofmirror {
123     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
124     size_t idx;                 /* In ofproto's "mirrors" array. */
125     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
126     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
127
128     /* Selection criteria. */
129     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
130     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
131     unsigned long *vlans;       /* Bitmap of chosen VLANs, NULL selects all. */
132
133     /* Output (exactly one of out == NULL and out_vlan == -1 is true). */
134     struct ofbundle *out;       /* Output port or NULL. */
135     int out_vlan;               /* Output VLAN or -1. */
136     mirror_mask_t dup_mirrors;  /* Bitmap of mirrors with the same output. */
137
138     /* Counters. */
139     int64_t packet_count;       /* Number of packets sent. */
140     int64_t byte_count;         /* Number of bytes sent. */
141 };
142
143 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
144 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
145                                 mirror_mask_t mirrors,
146                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
147
148 struct ofbundle {
149     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
150     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "bundles" hmap. */
151     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
152     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
153
154     /* Configuration. */
155     struct list ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
156     enum port_vlan_mode vlan_mode; /* VLAN mode */
157     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
158     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1.
159                                  * NULL if all VLANs are trunked. */
160     struct lacp *lacp;          /* LACP if LACP is enabled, otherwise NULL. */
161     struct bond *bond;          /* Nonnull iff more than one port. */
162     bool use_priority_tags;     /* Use 802.1p tag for frames in VLAN 0? */
163
164     /* Status. */
165     bool floodable;             /* True if no port has OFPPC_NO_FLOOD set. */
166
167     /* Port mirroring info. */
168     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
169     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
170     mirror_mask_t mirror_out;   /* Mirrors that output to this bundle. */
171 };
172
173 static void bundle_remove(struct ofport *);
174 static void bundle_update(struct ofbundle *);
175 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
176 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
177 static void bundle_run(struct ofbundle *);
178 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
179 static struct ofbundle *lookup_input_bundle(struct ofproto_dpif *,
180                                             uint16_t in_port, bool warn);
181
182 /* A controller may use OFPP_NONE as the ingress port to indicate that
183  * it did not arrive on a "real" port.  'ofpp_none_bundle' exists for
184  * when an input bundle is needed for validation (e.g., mirroring or
185  * OFPP_NORMAL processing).  It is not connected to an 'ofproto' or have
186  * any 'port' structs, so care must be taken when dealing with it. */
187 static struct ofbundle ofpp_none_bundle = {
188     .name      = "OFPP_NONE",
189     .vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK
190 };
191
192 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
193 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
194
195 static bool ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *, uint16_t vlan);
196
197 struct action_xlate_ctx {
198 /* action_xlate_ctx_init() initializes these members. */
199
200     /* The ofproto. */
201     struct ofproto_dpif *ofproto;
202
203     /* Flow to which the OpenFlow actions apply.  xlate_actions() will modify
204      * this flow when actions change header fields. */
205     struct flow flow;
206
207     /* The packet corresponding to 'flow', or a null pointer if we are
208      * revalidating without a packet to refer to. */
209     const struct ofpbuf *packet;
210
211     /* Should OFPP_NORMAL MAC learning and NXAST_LEARN actions execute?  We
212      * want to execute them if we are actually processing a packet, or if we
213      * are accounting for packets that the datapath has processed, but not if
214      * we are just revalidating. */
215     bool may_learn;
216
217     /* Cookie of the currently matching rule, or 0. */
218     ovs_be64 cookie;
219
220     /* If nonnull, called just before executing a resubmit action.
221      *
222      * This is normally null so the client has to set it manually after
223      * calling action_xlate_ctx_init(). */
224     void (*resubmit_hook)(struct action_xlate_ctx *, struct rule_dpif *);
225
226 /* xlate_actions() initializes and uses these members.  The client might want
227  * to look at them after it returns. */
228
229     struct ofpbuf *odp_actions; /* Datapath actions. */
230     tag_type tags;              /* Tags associated with actions. */
231     bool may_set_up_flow;       /* True ordinarily; false if the actions must
232                                  * be reassessed for every packet. */
233     bool has_learn;             /* Actions include NXAST_LEARN? */
234     bool has_normal;            /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
235     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
236     mirror_mask_t mirrors;      /* Bitmap of associated mirrors. */
237
238 /* xlate_actions() initializes and uses these members, but the client has no
239  * reason to look at them. */
240
241     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
242     struct flow base_flow;      /* Flow at the last commit. */
243     uint32_t orig_skb_priority; /* Priority when packet arrived. */
244     uint8_t table_id;           /* OpenFlow table ID where flow was found. */
245     uint32_t sflow_n_outputs;   /* Number of output ports. */
246     uint16_t sflow_odp_port;    /* Output port for composing sFlow action. */
247     uint16_t user_cookie_offset;/* Used for user_action_cookie fixup. */
248     bool exit;                  /* No further actions should be processed. */
249 };
250
251 static void action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *,
252                                   struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
253                                   ovs_be16 initial_tci, ovs_be64 cookie,
254                                   const struct ofpbuf *);
255 static struct ofpbuf *xlate_actions(struct action_xlate_ctx *,
256                                     const union ofp_action *in, size_t n_in);
257
258 /* An exact-match instantiation of an OpenFlow flow.
259  *
260  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
261  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.  Each
262  * subfacet tracks the datapath's idea of the exact-match flow equivalent to
263  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and Open
264  * vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there is exactly
265  * one subfacet per facet.  If the dpif implementation supports more-specific
266  * flow matching than userspace, however, a facet can have more than one
267  * subfacet, each of which corresponds to some distinction in flow that
268  * userspace simply doesn't understand.
269  *
270  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at least
271  * one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
272 struct facet {
273     /* Owners. */
274     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
275     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
276     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
277
278     /* Owned data. */
279     struct list subfacets;
280     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
281
282     /* Key. */
283     struct flow flow;
284
285     /* These statistics:
286      *
287      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
288      *     dpif_execute().
289      *
290      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
291      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
292      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
293      *
294      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
295      *     datapath for any existing subfacet.
296      */
297     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
298     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
299
300     /* Resubmit statistics. */
301     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
302     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
303     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
304
305     /* Accounting. */
306     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
307     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
308
309     /* Properties of datapath actions.
310      *
311      * Every subfacet has its own actions because actions can differ slightly
312      * between splintered and non-splintered subfacets due to the VLAN tag
313      * being initially different (present vs. absent).  All of them have these
314      * properties in common so we just store one copy of them here. */
315     bool may_install;            /* Reassess actions for every packet? */
316     bool has_learn;              /* Actions include NXAST_LEARN? */
317     bool has_normal;             /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
318     tag_type tags;               /* Tags that would require revalidation. */
319     mirror_mask_t mirrors;       /* Bitmap of dependent mirrors. */
320 };
321
322 static struct facet *facet_create(struct rule_dpif *, const struct flow *);
323 static void facet_remove(struct facet *);
324 static void facet_free(struct facet *);
325
326 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *, const struct flow *);
327 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
328                                         const struct flow *);
329 static bool facet_revalidate(struct facet *);
330 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
331
332 static void facet_flush_stats(struct facet *);
333
334 static void facet_update_time(struct facet *, long long int used);
335 static void facet_reset_counters(struct facet *);
336 static void facet_push_stats(struct facet *);
337 static void facet_account(struct facet *);
338
339 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
340
341 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
342  *
343  * See also the large comment on struct facet. */
344 struct subfacet {
345     /* Owners. */
346     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
347     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
348     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
349
350     /* Key.
351      *
352      * To save memory in the common case, 'key' is NULL if 'key_fitness' is
353      * ODP_FIT_PERFECT, that is, odp_flow_key_from_flow() can accurately
354      * regenerate the ODP flow key from ->facet->flow. */
355     enum odp_key_fitness key_fitness;
356     struct nlattr *key;
357     int key_len;
358
359     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
360
361     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
362     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
363
364     /* Datapath actions.
365      *
366      * These should be essentially identical for every subfacet in a facet, but
367      * may differ in trivial ways due to VLAN splinters. */
368     size_t actions_len;         /* Number of bytes in actions[]. */
369     struct nlattr *actions;     /* Datapath actions. */
370
371     bool installed;             /* Installed in datapath? */
372
373     /* This value is normally the same as ->facet->flow.vlan_tci.  Only VLAN
374      * splinters can cause it to differ.  This value should be removed when
375      * the VLAN splinters feature is no longer needed.  */
376     ovs_be16 initial_tci;       /* Initial VLAN TCI value. */
377 };
378
379 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, enum odp_key_fitness,
380                                         const struct nlattr *key,
381                                         size_t key_len, ovs_be16 initial_tci);
382 static struct subfacet *subfacet_find(struct ofproto_dpif *,
383                                       const struct nlattr *key, size_t key_len);
384 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
385 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
386 static void subfacet_get_key(struct subfacet *, struct odputil_keybuf *,
387                              struct ofpbuf *key);
388 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
389                                     struct dpif_flow_stats *);
390 static void subfacet_update_time(struct subfacet *, long long int used);
391 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
392                                   const struct dpif_flow_stats *);
393 static void subfacet_make_actions(struct subfacet *,
394                                   const struct ofpbuf *packet);
395 static int subfacet_install(struct subfacet *,
396                             const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
397                             struct dpif_flow_stats *);
398 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
399
400 struct ofport_dpif {
401     struct ofport up;
402
403     uint32_t odp_port;
404     struct ofbundle *bundle;    /* Bundle that contains this port, if any. */
405     struct list bundle_node;    /* In struct ofbundle's "ports" list. */
406     struct cfm *cfm;            /* Connectivity Fault Management, if any. */
407     tag_type tag;               /* Tag associated with this port. */
408     uint32_t bond_stable_id;    /* stable_id to use as bond slave, or 0. */
409     bool may_enable;            /* May be enabled in bonds. */
410
411     /* Spanning tree. */
412     struct stp_port *stp_port;  /* Spanning Tree Protocol, if any. */
413     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_DISABLED if STP not in use. */
414     long long int stp_state_entered;
415
416     struct hmap priorities;     /* Map of attached 'priority_to_dscp's. */
417
418     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
419      *
420      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
421      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
422      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
423      * widespread use, we will delete these interfaces. */
424     uint16_t realdev_ofp_port;
425     int vlandev_vid;
426 };
427
428 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
429  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
430  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
431 struct priority_to_dscp {
432     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
433     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
434
435     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
436 };
437
438 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
439  *
440  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
441  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
442  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
443  * widespread use, we will delete these interfaces. */
444 struct vlan_splinter {
445     struct hmap_node realdev_vid_node;
446     struct hmap_node vlandev_node;
447     uint16_t realdev_ofp_port;
448     uint16_t vlandev_ofp_port;
449     int vid;
450 };
451
452 static uint32_t vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *,
453                                        uint32_t realdev, ovs_be16 vlan_tci);
454 static uint16_t vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *,
455                                        uint16_t vlandev, int *vid);
456 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
457 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
458
459 static struct ofport_dpif *
460 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
461 {
462     assert(ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
463     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
464 }
465
466 static void port_run(struct ofport_dpif *);
467 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
468 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
469 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
470
471 struct dpif_completion {
472     struct list list_node;
473     struct ofoperation *op;
474 };
475
476 /* Extra information about a classifier table.
477  * Currently used just for optimized flow revalidation. */
478 struct table_dpif {
479     /* If either of these is nonnull, then this table has a form that allows
480      * flows to be tagged to avoid revalidating most flows for the most common
481      * kinds of flow table changes. */
482     struct cls_table *catchall_table; /* Table that wildcards all fields. */
483     struct cls_table *other_table;    /* Table with any other wildcard set. */
484     uint32_t basis;                   /* Keeps each table's tags separate. */
485 };
486
487 struct ofproto_dpif {
488     struct hmap_node all_ofproto_dpifs_node; /* In 'all_ofproto_dpifs'. */
489     struct ofproto up;
490     struct dpif *dpif;
491     int max_ports;
492
493     /* Statistics. */
494     uint64_t n_matches;
495
496     /* Bridging. */
497     struct netflow *netflow;
498     struct dpif_sflow *sflow;
499     struct hmap bundles;        /* Contains "struct ofbundle"s. */
500     struct mac_learning *ml;
501     struct ofmirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
502     bool has_bonded_bundles;
503
504     /* Expiration. */
505     struct timer next_expiration;
506
507     /* Facets. */
508     struct hmap facets;
509     struct hmap subfacets;
510
511     /* Revalidation. */
512     struct table_dpif tables[N_TABLES];
513     bool need_revalidate;
514     struct tag_set revalidate_set;
515
516     /* Support for debugging async flow mods. */
517     struct list completions;
518
519     bool has_bundle_action; /* True when the first bundle action appears. */
520     struct netdev_stats stats; /* To account packets generated and consumed in
521                                 * userspace. */
522
523     /* Spanning tree. */
524     struct stp *stp;
525     long long int stp_last_tick;
526
527     /* VLAN splinters. */
528     struct hmap realdev_vid_map; /* (realdev,vid) -> vlandev. */
529     struct hmap vlandev_map;     /* vlandev -> (realdev,vid). */
530 };
531
532 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
533  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
534 static bool clogged;
535
536 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
537 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
538
539 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
540
541 static struct ofproto_dpif *
542 ofproto_dpif_cast(const struct ofproto *ofproto)
543 {
544     assert(ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
545     return CONTAINER_OF(ofproto, struct ofproto_dpif, up);
546 }
547
548 static struct ofport_dpif *get_ofp_port(struct ofproto_dpif *,
549                                         uint16_t ofp_port);
550 static struct ofport_dpif *get_odp_port(struct ofproto_dpif *,
551                                         uint32_t odp_port);
552
553 /* Packet processing. */
554 static void update_learning_table(struct ofproto_dpif *,
555                                   const struct flow *, int vlan,
556                                   struct ofbundle *);
557 /* Upcalls. */
558 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
559 static int handle_upcalls(struct ofproto_dpif *, unsigned int max_batch);
560
561 /* Flow expiration. */
562 static int expire(struct ofproto_dpif *);
563
564 /* NetFlow. */
565 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
566
567 /* Utilities. */
568 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
569 static size_t
570 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *, struct ofpbuf *odp_actions,
571                      const struct flow *, uint32_t odp_port);
572 static void add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
573                                const struct flow *flow);
574 /* Global variables. */
575 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
576 \f
577 /* Factory functions. */
578
579 static void
580 enumerate_types(struct sset *types)
581 {
582     dp_enumerate_types(types);
583 }
584
585 static int
586 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
587 {
588     return dp_enumerate_names(type, names);
589 }
590
591 static int
592 del(const char *type, const char *name)
593 {
594     struct dpif *dpif;
595     int error;
596
597     error = dpif_open(name, type, &dpif);
598     if (!error) {
599         error = dpif_delete(dpif);
600         dpif_close(dpif);
601     }
602     return error;
603 }
604 \f
605 /* Basic life-cycle. */
606
607 static struct ofproto *
608 alloc(void)
609 {
610     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
611     return &ofproto->up;
612 }
613
614 static void
615 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
616 {
617     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
618     free(ofproto);
619 }
620
621 static int
622 construct(struct ofproto *ofproto_, int *n_tablesp)
623 {
624     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
625     const char *name = ofproto->up.name;
626     int error;
627     int i;
628
629     error = dpif_create_and_open(name, ofproto->up.type, &ofproto->dpif);
630     if (error) {
631         VLOG_ERR("failed to open datapath %s: %s", name, strerror(error));
632         return error;
633     }
634
635     ofproto->max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->dpif);
636     ofproto->n_matches = 0;
637
638     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
639     dpif_recv_purge(ofproto->dpif);
640
641     error = dpif_recv_set(ofproto->dpif, true);
642     if (error) {
643         VLOG_ERR("failed to listen on datapath %s: %s", name, strerror(error));
644         dpif_close(ofproto->dpif);
645         return error;
646     }
647
648     ofproto->netflow = NULL;
649     ofproto->sflow = NULL;
650     ofproto->stp = NULL;
651     hmap_init(&ofproto->bundles);
652     ofproto->ml = mac_learning_create();
653     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
654         ofproto->mirrors[i] = NULL;
655     }
656     ofproto->has_bonded_bundles = false;
657
658     timer_set_duration(&ofproto->next_expiration, 1000);
659
660     hmap_init(&ofproto->facets);
661     hmap_init(&ofproto->subfacets);
662
663     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
664         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
665
666         table->catchall_table = NULL;
667         table->other_table = NULL;
668         table->basis = random_uint32();
669     }
670     ofproto->need_revalidate = false;
671     tag_set_init(&ofproto->revalidate_set);
672
673     list_init(&ofproto->completions);
674
675     ofproto_dpif_unixctl_init();
676
677     ofproto->has_bundle_action = false;
678
679     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
680     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
681
682     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
683                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
684
685     *n_tablesp = N_TABLES;
686     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
687     return 0;
688 }
689
690 static void
691 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
692 {
693     struct dpif_completion *c, *next;
694
695     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
696         ofoperation_complete(c->op, 0);
697         list_remove(&c->list_node);
698         free(c);
699     }
700 }
701
702 static void
703 destruct(struct ofproto *ofproto_)
704 {
705     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
706     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
707     struct classifier *table;
708     int i;
709
710     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
711     complete_operations(ofproto);
712
713     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
714         struct cls_cursor cursor;
715
716         cls_cursor_init(&cursor, table, NULL);
717         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
718             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
719         }
720     }
721
722     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
723         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
724     }
725
726     netflow_destroy(ofproto->netflow);
727     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
728     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
729     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
730
731     hmap_destroy(&ofproto->facets);
732     hmap_destroy(&ofproto->subfacets);
733
734     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
735     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
736
737     dpif_close(ofproto->dpif);
738 }
739
740 static int
741 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
742 {
743     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
744     unsigned int work;
745
746     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
747      * or until we do a fixed total amount of work.
748      *
749      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
750      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
751      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
752      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
753      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
754      * presumably for real traffic as well. */
755     work = 0;
756     while (work < FLOW_MISS_MAX_BATCH) {
757         int retval = handle_upcalls(ofproto, FLOW_MISS_MAX_BATCH - work);
758         if (retval <= 0) {
759             return -retval;
760         }
761         work += retval;
762     }
763     return 0;
764 }
765
766 static int
767 run(struct ofproto *ofproto_)
768 {
769     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
770     struct ofport_dpif *ofport;
771     struct ofbundle *bundle;
772     int error;
773
774     if (!clogged) {
775         complete_operations(ofproto);
776     }
777     dpif_run(ofproto->dpif);
778
779     error = run_fast(ofproto_);
780     if (error) {
781         return error;
782     }
783
784     if (timer_expired(&ofproto->next_expiration)) {
785         int delay = expire(ofproto);
786         timer_set_duration(&ofproto->next_expiration, delay);
787     }
788
789     if (ofproto->netflow) {
790         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
791             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
792         }
793     }
794     if (ofproto->sflow) {
795         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
796     }
797
798     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
799         port_run(ofport);
800     }
801     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
802         bundle_run(bundle);
803     }
804
805     stp_run(ofproto);
806     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
807
808     /* Now revalidate if there's anything to do. */
809     if (ofproto->need_revalidate
810         || !tag_set_is_empty(&ofproto->revalidate_set)) {
811         struct tag_set revalidate_set = ofproto->revalidate_set;
812         bool revalidate_all = ofproto->need_revalidate;
813         struct facet *facet, *next;
814
815         /* Clear the revalidation flags. */
816         tag_set_init(&ofproto->revalidate_set);
817         ofproto->need_revalidate = false;
818
819         HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next, hmap_node, &ofproto->facets) {
820             if (revalidate_all
821                 || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->tags)) {
822                 facet_revalidate(facet);
823             }
824         }
825     }
826
827     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
828     if (!hmap_is_empty(&ofproto->facets) && !ofproto->need_revalidate) {
829         struct facet *facet;
830
831         facet = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets),
832                              struct facet, hmap_node);
833         if (!tag_set_intersects(&ofproto->revalidate_set, facet->tags)) {
834             if (!facet_check_consistency(facet)) {
835                 ofproto->need_revalidate = true;
836             }
837         }
838     }
839
840     return 0;
841 }
842
843 static void
844 wait(struct ofproto *ofproto_)
845 {
846     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
847     struct ofport_dpif *ofport;
848     struct ofbundle *bundle;
849
850     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
851         poll_immediate_wake();
852     }
853
854     dpif_wait(ofproto->dpif);
855     dpif_recv_wait(ofproto->dpif);
856     if (ofproto->sflow) {
857         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
858     }
859     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->revalidate_set)) {
860         poll_immediate_wake();
861     }
862     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
863         port_wait(ofport);
864     }
865     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
866         bundle_wait(bundle);
867     }
868     if (ofproto->netflow) {
869         netflow_wait(ofproto->netflow);
870     }
871     mac_learning_wait(ofproto->ml);
872     stp_wait(ofproto);
873     if (ofproto->need_revalidate) {
874         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
875         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
876         poll_immediate_wake();
877     } else {
878         timer_wait(&ofproto->next_expiration);
879     }
880 }
881
882 static void
883 flush(struct ofproto *ofproto_)
884 {
885     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
886     struct facet *facet, *next_facet;
887
888     HMAP_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
889         /* Mark the facet as not installed so that facet_remove() doesn't
890          * bother trying to uninstall it.  There is no point in uninstalling it
891          * individually since we are about to blow away all the facets with
892          * dpif_flow_flush(). */
893         struct subfacet *subfacet;
894
895         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
896             subfacet->installed = false;
897             subfacet->dp_packet_count = 0;
898             subfacet->dp_byte_count = 0;
899         }
900         facet_remove(facet);
901     }
902     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
903 }
904
905 static void
906 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
907              bool *arp_match_ip, uint32_t *actions)
908 {
909     *arp_match_ip = true;
910     *actions = ((1u << OFPAT_OUTPUT) |
911                 (1u << OFPAT_SET_VLAN_VID) |
912                 (1u << OFPAT_SET_VLAN_PCP) |
913                 (1u << OFPAT_STRIP_VLAN) |
914                 (1u << OFPAT_SET_DL_SRC) |
915                 (1u << OFPAT_SET_DL_DST) |
916                 (1u << OFPAT_SET_NW_SRC) |
917                 (1u << OFPAT_SET_NW_DST) |
918                 (1u << OFPAT_SET_NW_TOS) |
919                 (1u << OFPAT_SET_TP_SRC) |
920                 (1u << OFPAT_SET_TP_DST) |
921                 (1u << OFPAT_ENQUEUE));
922 }
923
924 static void
925 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp_table_stats *ots)
926 {
927     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
928     struct dpif_dp_stats s;
929
930     strcpy(ots->name, "classifier");
931
932     dpif_get_dp_stats(ofproto->dpif, &s);
933     put_32aligned_be64(&ots->lookup_count, htonll(s.n_hit + s.n_missed));
934     put_32aligned_be64(&ots->matched_count,
935                        htonll(s.n_hit + ofproto->n_matches));
936 }
937
938 static struct ofport *
939 port_alloc(void)
940 {
941     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
942     return &port->up;
943 }
944
945 static void
946 port_dealloc(struct ofport *port_)
947 {
948     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
949     free(port);
950 }
951
952 static int
953 port_construct(struct ofport *port_)
954 {
955     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
956     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
957
958     ofproto->need_revalidate = true;
959     port->odp_port = ofp_port_to_odp_port(port->up.ofp_port);
960     port->bundle = NULL;
961     port->cfm = NULL;
962     port->tag = tag_create_random();
963     port->may_enable = true;
964     port->stp_port = NULL;
965     port->stp_state = STP_DISABLED;
966     hmap_init(&port->priorities);
967     port->realdev_ofp_port = 0;
968     port->vlandev_vid = 0;
969
970     if (ofproto->sflow) {
971         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_);
972     }
973
974     return 0;
975 }
976
977 static void
978 port_destruct(struct ofport *port_)
979 {
980     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
981     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
982
983     ofproto->need_revalidate = true;
984     bundle_remove(port_);
985     set_cfm(port_, NULL);
986     if (ofproto->sflow) {
987         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
988     }
989
990     ofport_clear_priorities(port);
991     hmap_destroy(&port->priorities);
992 }
993
994 static void
995 port_modified(struct ofport *port_)
996 {
997     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
998
999     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1000         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1001     }
1002 }
1003
1004 static void
1005 port_reconfigured(struct ofport *port_, ovs_be32 old_config)
1006 {
1007     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1008     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1009     ovs_be32 changed = old_config ^ port->up.opp.config;
1010
1011     if (changed & htonl(OFPPC_NO_RECV | OFPPC_NO_RECV_STP |
1012                         OFPPC_NO_FWD | OFPPC_NO_FLOOD)) {
1013         ofproto->need_revalidate = true;
1014
1015         if (changed & htonl(OFPPC_NO_FLOOD) && port->bundle) {
1016             bundle_update(port->bundle);
1017         }
1018     }
1019 }
1020
1021 static int
1022 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1023           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1024 {
1025     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1026     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1027
1028     if (sflow_options) {
1029         if (!ds) {
1030             struct ofport_dpif *ofport;
1031
1032             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create(ofproto->dpif);
1033             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1034                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up);
1035             }
1036             ofproto->need_revalidate = true;
1037         }
1038         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1039     } else {
1040         if (ds) {
1041             dpif_sflow_destroy(ds);
1042             ofproto->need_revalidate = true;
1043             ofproto->sflow = NULL;
1044         }
1045     }
1046     return 0;
1047 }
1048
1049 static int
1050 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
1051 {
1052     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1053     int error;
1054
1055     if (!s) {
1056         error = 0;
1057     } else {
1058         if (!ofport->cfm) {
1059             struct ofproto_dpif *ofproto;
1060
1061             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1062             ofproto->need_revalidate = true;
1063             ofport->cfm = cfm_create(netdev_get_name(ofport->up.netdev));
1064         }
1065
1066         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
1067             return 0;
1068         }
1069
1070         error = EINVAL;
1071     }
1072     cfm_destroy(ofport->cfm);
1073     ofport->cfm = NULL;
1074     return error;
1075 }
1076
1077 static int
1078 get_cfm_fault(const struct ofport *ofport_)
1079 {
1080     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1081
1082     return ofport->cfm ? cfm_get_fault(ofport->cfm) : -1;
1083 }
1084
1085 static int
1086 get_cfm_remote_mpids(const struct ofport *ofport_, const uint64_t **rmps,
1087                      size_t *n_rmps)
1088 {
1089     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1090
1091     if (ofport->cfm) {
1092         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, rmps, n_rmps);
1093         return 0;
1094     } else {
1095         return -1;
1096     }
1097 }
1098 \f
1099 /* Spanning Tree. */
1100
1101 static void
1102 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
1103 {
1104     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
1105     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
1106     struct ofport_dpif *ofport;
1107
1108     ofport = stp_port_get_aux(sp);
1109     if (!ofport) {
1110         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
1111                      ofproto->up.name, port_num);
1112     } else {
1113         struct eth_header *eth = pkt->l2;
1114
1115         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
1116         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
1117             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
1118                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
1119         } else {
1120             send_packet(ofport, pkt);
1121         }
1122     }
1123     ofpbuf_delete(pkt);
1124 }
1125
1126 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
1127 static int
1128 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
1129 {
1130     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1131
1132     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
1133     if (!s != !ofproto->stp) {
1134         ofproto->need_revalidate = true;
1135     }
1136
1137     if (s) {
1138         if (!ofproto->stp) {
1139             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
1140                                       send_bpdu_cb, ofproto);
1141             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
1142         }
1143
1144         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
1145         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
1146         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
1147         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
1148         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
1149     }  else {
1150         stp_destroy(ofproto->stp);
1151         ofproto->stp = NULL;
1152     }
1153
1154     return 0;
1155 }
1156
1157 static int
1158 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
1159 {
1160     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1161
1162     if (ofproto->stp) {
1163         s->enabled = true;
1164         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
1165         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
1166         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
1167     } else {
1168         s->enabled = false;
1169     }
1170
1171     return 0;
1172 }
1173
1174 static void
1175 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
1176 {
1177     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1178     enum stp_state state;
1179
1180     /* Figure out new state. */
1181     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
1182                              : STP_DISABLED;
1183
1184     /* Update state. */
1185     if (ofport->stp_state != state) {
1186         ovs_be32 of_state;
1187         bool fwd_change;
1188
1189         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
1190                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
1191                     stp_state_name(ofport->stp_state),
1192                     stp_state_name(state));
1193         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
1194                 != stp_learn_in_state(state)) {
1195             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
1196             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
1197         }
1198         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
1199                         != stp_forward_in_state(state);
1200
1201         ofproto->need_revalidate = true;
1202         ofport->stp_state = state;
1203         ofport->stp_state_entered = time_msec();
1204
1205         if (fwd_change && ofport->bundle) {
1206             bundle_update(ofport->bundle);
1207         }
1208
1209         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
1210         of_state = (ofport->up.opp.state & htonl(~OFPPS_STP_MASK))
1211                          | htonl(state == STP_LISTENING ? OFPPS_STP_LISTEN
1212                                : state == STP_LEARNING ? OFPPS_STP_LEARN
1213                                : state == STP_FORWARDING ? OFPPS_STP_FORWARD
1214                                : state == STP_BLOCKING ?  OFPPS_STP_BLOCK
1215                                : 0);
1216         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
1217     }
1218 }
1219
1220 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
1221  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
1222  * there are no duplicates. */
1223 static int
1224 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
1225              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
1226 {
1227     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1228     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1229     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1230
1231     if (!s || !s->enable) {
1232         if (sp) {
1233             ofport->stp_port = NULL;
1234             stp_port_disable(sp);
1235             update_stp_port_state(ofport);
1236         }
1237         return 0;
1238     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
1239             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
1240         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
1241          * already in use by another port. */
1242         stp_port_disable(sp);
1243     }
1244
1245     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
1246     stp_port_enable(sp);
1247
1248     stp_port_set_aux(sp, ofport);
1249     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
1250     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
1251
1252     update_stp_port_state(ofport);
1253
1254     return 0;
1255 }
1256
1257 static int
1258 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
1259                     struct ofproto_port_stp_status *s)
1260 {
1261     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1262     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1263     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1264
1265     if (!ofproto->stp || !sp) {
1266         s->enabled = false;
1267         return 0;
1268     }
1269
1270     s->enabled = true;
1271     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
1272     s->state = stp_port_get_state(sp);
1273     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
1274     s->role = stp_port_get_role(sp);
1275     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
1276
1277     return 0;
1278 }
1279
1280 static void
1281 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
1282 {
1283     if (ofproto->stp) {
1284         long long int now = time_msec();
1285         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
1286         struct stp_port *sp;
1287
1288         if (elapsed > 0) {
1289             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
1290             ofproto->stp_last_tick = now;
1291         }
1292         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
1293             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
1294
1295             if (ofport) {
1296                 update_stp_port_state(ofport);
1297             }
1298         }
1299     }
1300 }
1301
1302 static void
1303 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
1304 {
1305     if (ofproto->stp) {
1306         poll_timer_wait(1000);
1307     }
1308 }
1309
1310 /* Returns true if STP should process 'flow'. */
1311 static bool
1312 stp_should_process_flow(const struct flow *flow)
1313 {
1314     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
1315 }
1316
1317 static void
1318 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
1319                    const struct ofpbuf *packet)
1320 {
1321     struct ofpbuf payload = *packet;
1322     struct eth_header *eth = payload.data;
1323     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1324
1325     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
1326      * STP enabled. */
1327     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
1328         return;
1329     }
1330
1331     /* Trim off padding on payload. */
1332     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
1333         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
1334     }
1335
1336     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
1337         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
1338     }
1339 }
1340 \f
1341 static struct priority_to_dscp *
1342 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
1343 {
1344     struct priority_to_dscp *pdscp;
1345     uint32_t hash;
1346
1347     hash = hash_int(priority, 0);
1348     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
1349         if (pdscp->priority == priority) {
1350             return pdscp;
1351         }
1352     }
1353     return NULL;
1354 }
1355
1356 static void
1357 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
1358 {
1359     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
1360
1361     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
1362         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
1363         free(pdscp);
1364     }
1365 }
1366
1367 static int
1368 set_queues(struct ofport *ofport_,
1369            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
1370            size_t n_qdscp)
1371 {
1372     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1373     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1374     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
1375     size_t i;
1376
1377     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
1378         struct priority_to_dscp *pdscp;
1379         uint32_t priority;
1380         uint8_t dscp;
1381
1382         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
1383         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->dpif, qdscp_list[i].queue,
1384                                    &priority)) {
1385             continue;
1386         }
1387
1388         pdscp = get_priority(ofport, priority);
1389         if (pdscp) {
1390             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
1391         } else {
1392             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
1393             pdscp->priority = priority;
1394             pdscp->dscp = dscp;
1395             ofproto->need_revalidate = true;
1396         }
1397
1398         if (pdscp->dscp != dscp) {
1399             pdscp->dscp = dscp;
1400             ofproto->need_revalidate = true;
1401         }
1402
1403         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
1404     }
1405
1406     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
1407         ofport_clear_priorities(ofport);
1408         ofproto->need_revalidate = true;
1409     }
1410
1411     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
1412     hmap_destroy(&new);
1413
1414     return 0;
1415 }
1416 \f
1417 /* Bundles. */
1418
1419 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
1420  * ofproto to revalidate every flow.
1421  *
1422  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
1423  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
1424  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
1425  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
1426  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
1427  * with the host from which it migrated. */
1428 static void
1429 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
1430 {
1431     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
1432     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
1433     struct mac_entry *mac, *next_mac;
1434
1435     ofproto->need_revalidate = true;
1436     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
1437         if (mac->port.p == bundle) {
1438             if (all_ofprotos) {
1439                 struct ofproto_dpif *o;
1440
1441                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1442                     if (o != ofproto) {
1443                         struct mac_entry *e;
1444
1445                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
1446                                                 NULL);
1447                         if (e) {
1448                             tag_set_add(&o->revalidate_set, e->tag);
1449                             mac_learning_expire(o->ml, e);
1450                         }
1451                     }
1452                 }
1453             }
1454
1455             mac_learning_expire(ml, mac);
1456         }
1457     }
1458 }
1459
1460 static struct ofbundle *
1461 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
1462 {
1463     struct ofbundle *bundle;
1464
1465     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
1466                              &ofproto->bundles) {
1467         if (bundle->aux == aux) {
1468             return bundle;
1469         }
1470     }
1471     return NULL;
1472 }
1473
1474 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
1475  * ones that are found to 'bundles'. */
1476 static void
1477 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
1478                        void **auxes, size_t n_auxes,
1479                        struct hmapx *bundles)
1480 {
1481     size_t i;
1482
1483     hmapx_init(bundles);
1484     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
1485         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
1486         if (bundle) {
1487             hmapx_add(bundles, bundle);
1488         }
1489     }
1490 }
1491
1492 static void
1493 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
1494 {
1495     struct ofport_dpif *port;
1496
1497     bundle->floodable = true;
1498     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1499         if (port->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FLOOD)) {
1500             bundle->floodable = false;
1501             break;
1502         }
1503     }
1504 }
1505
1506 static void
1507 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
1508 {
1509     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
1510
1511     bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1512
1513     list_remove(&port->bundle_node);
1514     port->bundle = NULL;
1515
1516     if (bundle->lacp) {
1517         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
1518     }
1519     if (bundle->bond) {
1520         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
1521     }
1522
1523     bundle_update(bundle);
1524 }
1525
1526 static bool
1527 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint32_t ofp_port,
1528                 struct lacp_slave_settings *lacp,
1529                 uint32_t bond_stable_id)
1530 {
1531     struct ofport_dpif *port;
1532
1533     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
1534     if (!port) {
1535         return false;
1536     }
1537
1538     if (port->bundle != bundle) {
1539         bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1540         if (port->bundle) {
1541             bundle_del_port(port);
1542         }
1543
1544         port->bundle = bundle;
1545         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
1546         if (port->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FLOOD)) {
1547             bundle->floodable = false;
1548         }
1549     }
1550     if (lacp) {
1551         port->bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1552         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
1553     }
1554
1555     port->bond_stable_id = bond_stable_id;
1556
1557     return true;
1558 }
1559
1560 static void
1561 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
1562 {
1563     struct ofproto_dpif *ofproto;
1564     struct ofport_dpif *port, *next_port;
1565     int i;
1566
1567     if (!bundle) {
1568         return;
1569     }
1570
1571     ofproto = bundle->ofproto;
1572     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1573         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
1574         if (m) {
1575             if (m->out == bundle) {
1576                 mirror_destroy(m);
1577             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
1578                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
1579                 ofproto->need_revalidate = true;
1580             }
1581         }
1582     }
1583
1584     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
1585         bundle_del_port(port);
1586     }
1587
1588     bundle_flush_macs(bundle, true);
1589     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
1590     free(bundle->name);
1591     free(bundle->trunks);
1592     lacp_destroy(bundle->lacp);
1593     bond_destroy(bundle->bond);
1594     free(bundle);
1595 }
1596
1597 static int
1598 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
1599            const struct ofproto_bundle_settings *s)
1600 {
1601     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1602     bool need_flush = false;
1603     struct ofport_dpif *port;
1604     struct ofbundle *bundle;
1605     unsigned long *trunks;
1606     int vlan;
1607     size_t i;
1608     bool ok;
1609
1610     if (!s) {
1611         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
1612         return 0;
1613     }
1614
1615     assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
1616     assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
1617
1618     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
1619     if (!bundle) {
1620         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
1621
1622         bundle->ofproto = ofproto;
1623         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
1624                     hash_pointer(aux, 0));
1625         bundle->aux = aux;
1626         bundle->name = NULL;
1627
1628         list_init(&bundle->ports);
1629         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
1630         bundle->vlan = -1;
1631         bundle->trunks = NULL;
1632         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
1633         bundle->lacp = NULL;
1634         bundle->bond = NULL;
1635
1636         bundle->floodable = true;
1637
1638         bundle->src_mirrors = 0;
1639         bundle->dst_mirrors = 0;
1640         bundle->mirror_out = 0;
1641     }
1642
1643     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
1644         free(bundle->name);
1645         bundle->name = xstrdup(s->name);
1646     }
1647
1648     /* LACP. */
1649     if (s->lacp) {
1650         if (!bundle->lacp) {
1651             ofproto->need_revalidate = true;
1652             bundle->lacp = lacp_create();
1653         }
1654         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
1655     } else {
1656         lacp_destroy(bundle->lacp);
1657         bundle->lacp = NULL;
1658     }
1659
1660     /* Update set of ports. */
1661     ok = true;
1662     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
1663         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
1664                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL,
1665                              s->bond_stable_ids ? s->bond_stable_ids[i] : 0)) {
1666             ok = false;
1667         }
1668     }
1669     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
1670         struct ofport_dpif *next_port;
1671
1672         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
1673             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
1674                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
1675                     goto found;
1676                 }
1677             }
1678
1679             bundle_del_port(port);
1680         found: ;
1681         }
1682     }
1683     assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
1684
1685     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
1686         bundle_destroy(bundle);
1687         return EINVAL;
1688     }
1689
1690     /* Set VLAN tagging mode */
1691     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
1692         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
1693         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
1694         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
1695         need_flush = true;
1696     }
1697
1698     /* Set VLAN tag. */
1699     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
1700             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
1701             : 0);
1702     if (vlan != bundle->vlan) {
1703         bundle->vlan = vlan;
1704         need_flush = true;
1705     }
1706
1707     /* Get trunked VLANs. */
1708     switch (s->vlan_mode) {
1709     case PORT_VLAN_ACCESS:
1710         trunks = NULL;
1711         break;
1712
1713     case PORT_VLAN_TRUNK:
1714         trunks = (unsigned long *) s->trunks;
1715         break;
1716
1717     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
1718     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
1719         if (vlan != 0 && (!s->trunks
1720                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
1721                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
1722             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
1723             if (s->trunks) {
1724                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
1725             } else {
1726                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
1727             }
1728             bitmap_set1(trunks, vlan);
1729             bitmap_set0(trunks, 0);
1730         } else {
1731             trunks = (unsigned long *) s->trunks;
1732         }
1733         break;
1734
1735     default:
1736         NOT_REACHED();
1737     }
1738     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
1739         free(bundle->trunks);
1740         if (trunks == s->trunks) {
1741             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
1742         } else {
1743             bundle->trunks = trunks;
1744             trunks = NULL;
1745         }
1746         need_flush = true;
1747     }
1748     if (trunks != s->trunks) {
1749         free(trunks);
1750     }
1751
1752     /* Bonding. */
1753     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
1754         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
1755         if (bundle->bond) {
1756             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
1757                 ofproto->need_revalidate = true;
1758             }
1759         } else {
1760             bundle->bond = bond_create(s->bond);
1761             ofproto->need_revalidate = true;
1762         }
1763
1764         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1765             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->bond_stable_id,
1766                                 port->up.netdev);
1767         }
1768     } else {
1769         bond_destroy(bundle->bond);
1770         bundle->bond = NULL;
1771     }
1772
1773     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
1774      * everything on this port and force flow revalidation. */
1775     if (need_flush) {
1776         bundle_flush_macs(bundle, false);
1777     }
1778
1779     return 0;
1780 }
1781
1782 static void
1783 bundle_remove(struct ofport *port_)
1784 {
1785     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1786     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
1787
1788     if (bundle) {
1789         bundle_del_port(port);
1790         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
1791             bundle_destroy(bundle);
1792         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
1793             bond_destroy(bundle->bond);
1794             bundle->bond = NULL;
1795         }
1796     }
1797 }
1798
1799 static void
1800 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
1801 {
1802     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
1803     struct ofport_dpif *port = port_;
1804     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
1805     int error;
1806
1807     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
1808     if (!error) {
1809         struct ofpbuf packet;
1810         void *packet_pdu;
1811
1812         ofpbuf_init(&packet, 0);
1813         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
1814                                  pdu_size);
1815         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
1816
1817         send_packet(port, &packet);
1818         ofpbuf_uninit(&packet);
1819     } else {
1820         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
1821                     "%s (%s)", port->bundle->name,
1822                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
1823     }
1824 }
1825
1826 static void
1827 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
1828 {
1829     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
1830     int error, n_packets, n_errors;
1831     struct mac_entry *e;
1832
1833     error = n_packets = n_errors = 0;
1834     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
1835         if (e->port.p != bundle) {
1836             struct ofpbuf *learning_packet;
1837             struct ofport_dpif *port;
1838             void *port_void;
1839             int ret;
1840
1841             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
1842              * struct ofport_dpif more effective. */
1843             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
1844                                                            e->mac, e->vlan,
1845                                                            &port_void);
1846             port = port_void;
1847             ret = send_packet(port, learning_packet);
1848             ofpbuf_delete(learning_packet);
1849             if (ret) {
1850                 error = ret;
1851                 n_errors++;
1852             }
1853             n_packets++;
1854         }
1855     }
1856
1857     if (n_errors) {
1858         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1859         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
1860                      "packets, last error was: %s",
1861                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
1862     } else {
1863         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
1864                  bundle->name, n_packets);
1865     }
1866 }
1867
1868 static void
1869 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
1870 {
1871     if (bundle->lacp) {
1872         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
1873     }
1874     if (bundle->bond) {
1875         struct ofport_dpif *port;
1876
1877         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1878             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
1879         }
1880
1881         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->revalidate_set,
1882                  lacp_status(bundle->lacp));
1883         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
1884             bundle_send_learning_packets(bundle);
1885         }
1886     }
1887 }
1888
1889 static void
1890 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
1891 {
1892     if (bundle->lacp) {
1893         lacp_wait(bundle->lacp);
1894     }
1895     if (bundle->bond) {
1896         bond_wait(bundle->bond);
1897     }
1898 }
1899 \f
1900 /* Mirrors. */
1901
1902 static int
1903 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
1904 {
1905     int idx;
1906
1907     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
1908         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
1909             return idx;
1910         }
1911     }
1912     return -1;
1913 }
1914
1915 static struct ofmirror *
1916 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
1917 {
1918     int i;
1919
1920     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1921         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
1922         if (mirror && mirror->aux == aux) {
1923             return mirror;
1924         }
1925     }
1926
1927     return NULL;
1928 }
1929
1930 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
1931 static void
1932 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
1933 {
1934     int i;
1935
1936     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1937         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
1938
1939         if (m) {
1940             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
1941         }
1942     }
1943
1944     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1945         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
1946         int j;
1947
1948         if (!m1) {
1949             continue;
1950         }
1951
1952         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
1953             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
1954
1955             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
1956                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
1957                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
1958             }
1959         }
1960     }
1961 }
1962
1963 static int
1964 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
1965            const struct ofproto_mirror_settings *s)
1966 {
1967     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1968     mirror_mask_t mirror_bit;
1969     struct ofbundle *bundle;
1970     struct ofmirror *mirror;
1971     struct ofbundle *out;
1972     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
1973     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
1974     int out_vlan;
1975
1976     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
1977     if (!s) {
1978         mirror_destroy(mirror);
1979         return 0;
1980     }
1981     if (!mirror) {
1982         int idx;
1983
1984         idx = mirror_scan(ofproto);
1985         if (idx < 0) {
1986             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
1987                       "cannot create %s",
1988                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
1989             return EFBIG;
1990         }
1991
1992         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
1993         mirror->ofproto = ofproto;
1994         mirror->idx = idx;
1995         mirror->aux = aux;
1996         mirror->out_vlan = -1;
1997         mirror->name = NULL;
1998     }
1999
2000     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2001         free(mirror->name);
2002         mirror->name = xstrdup(s->name);
2003     }
2004
2005     /* Get the new configuration. */
2006     if (s->out_bundle) {
2007         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2008         if (!out) {
2009             mirror_destroy(mirror);
2010             return EINVAL;
2011         }
2012         out_vlan = -1;
2013     } else {
2014         out = NULL;
2015         out_vlan = s->out_vlan;
2016     }
2017     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2018     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2019
2020     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2021     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2022         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
2023         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
2024         && mirror->out == out
2025         && mirror->out_vlan == out_vlan)
2026     {
2027         hmapx_destroy(&srcs);
2028         hmapx_destroy(&dsts);
2029         return 0;
2030     }
2031
2032     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
2033     hmapx_destroy(&srcs);
2034
2035     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
2036     hmapx_destroy(&dsts);
2037
2038     free(mirror->vlans);
2039     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
2040
2041     mirror->out = out;
2042     mirror->out_vlan = out_vlan;
2043
2044     /* Update bundles. */
2045     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2046     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
2047         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
2048             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
2049         } else {
2050             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2051         }
2052
2053         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
2054             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
2055         } else {
2056             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2057         }
2058
2059         if (mirror->out == bundle) {
2060             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
2061         } else {
2062             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2063         }
2064     }
2065
2066     ofproto->need_revalidate = true;
2067     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2068     mirror_update_dups(ofproto);
2069
2070     return 0;
2071 }
2072
2073 static void
2074 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
2075 {
2076     struct ofproto_dpif *ofproto;
2077     mirror_mask_t mirror_bit;
2078     struct ofbundle *bundle;
2079
2080     if (!mirror) {
2081         return;
2082     }
2083
2084     ofproto = mirror->ofproto;
2085     ofproto->need_revalidate = true;
2086     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2087
2088     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2089     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2090         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2091         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2092         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2093     }
2094
2095     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
2096     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
2097     free(mirror->vlans);
2098
2099     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
2100     free(mirror->name);
2101     free(mirror);
2102
2103     mirror_update_dups(ofproto);
2104 }
2105
2106 static int
2107 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2108                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
2109 {
2110     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2111     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2112
2113     if (!mirror) {
2114         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
2115         return 0;
2116     }
2117
2118     *packets = mirror->packet_count;
2119     *bytes = mirror->byte_count;
2120
2121     return 0;
2122 }
2123
2124 static int
2125 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
2126 {
2127     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2128     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
2129         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2130     }
2131     return 0;
2132 }
2133
2134 static bool
2135 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
2136 {
2137     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2138     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2139     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
2140 }
2141
2142 static void
2143 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
2144 {
2145     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2146     /* Revalidate cached flows whenever forward_bpdu option changes. */
2147     ofproto->need_revalidate = true;
2148 }
2149 \f
2150 /* Ports. */
2151
2152 static struct ofport_dpif *
2153 get_ofp_port(struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
2154 {
2155     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
2156     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
2157 }
2158
2159 static struct ofport_dpif *
2160 get_odp_port(struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
2161 {
2162     return get_ofp_port(ofproto, odp_port_to_ofp_port(odp_port));
2163 }
2164
2165 static void
2166 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_port *ofproto_port,
2167                             struct dpif_port *dpif_port)
2168 {
2169     ofproto_port->name = dpif_port->name;
2170     ofproto_port->type = dpif_port->type;
2171     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(dpif_port->port_no);
2172 }
2173
2174 static void
2175 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
2176 {
2177     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
2178
2179     if (ofport->cfm) {
2180         cfm_run(ofport->cfm);
2181
2182         if (cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
2183             struct ofpbuf packet;
2184
2185             ofpbuf_init(&packet, 0);
2186             cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.opp.hw_addr);
2187             send_packet(ofport, &packet);
2188             ofpbuf_uninit(&packet);
2189         }
2190
2191         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm)
2192             && cfm_get_opup(ofport->cfm);
2193     }
2194
2195     if (ofport->bundle) {
2196         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
2197     }
2198
2199     if (ofport->may_enable != enable) {
2200         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2201
2202         if (ofproto->has_bundle_action) {
2203             ofproto->need_revalidate = true;
2204         }
2205     }
2206
2207     ofport->may_enable = enable;
2208 }
2209
2210 static void
2211 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
2212 {
2213     if (ofport->cfm) {
2214         cfm_wait(ofport->cfm);
2215     }
2216 }
2217
2218 static int
2219 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
2220                    struct ofproto_port *ofproto_port)
2221 {
2222     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2223     struct dpif_port dpif_port;
2224     int error;
2225
2226     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->dpif, devname, &dpif_port);
2227     if (!error) {
2228         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto_port, &dpif_port);
2229     }
2230     return error;
2231 }
2232
2233 static int
2234 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev, uint16_t *ofp_portp)
2235 {
2236     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2237     uint16_t odp_port;
2238     int error;
2239
2240     error = dpif_port_add(ofproto->dpif, netdev, &odp_port);
2241     if (!error) {
2242         *ofp_portp = odp_port_to_ofp_port(odp_port);
2243     }
2244     return error;
2245 }
2246
2247 static int
2248 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
2249 {
2250     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2251     int error;
2252
2253     error = dpif_port_del(ofproto->dpif, ofp_port_to_odp_port(ofp_port));
2254     if (!error) {
2255         struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
2256         if (ofport) {
2257             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
2258              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
2259              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
2260              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
2261             bundle_remove(&ofport->up);
2262         }
2263     }
2264     return error;
2265 }
2266
2267 static int
2268 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
2269 {
2270     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2271     int error;
2272
2273     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
2274
2275     if (!error && ofport->odp_port == OVSP_LOCAL) {
2276         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2277
2278         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
2279          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
2280          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
2281          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
2282
2283         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
2284             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
2285         }
2286
2287         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
2288             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
2289         }
2290
2291         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
2292          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
2293          * Account fro them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
2294
2295         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
2296             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
2297         }
2298
2299         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
2300             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
2301         }
2302     }
2303
2304     return error;
2305 }
2306
2307 /* Account packets for LOCAL port. */
2308 static void
2309 ofproto_update_local_port_stats(const struct ofproto *ofproto_,
2310                                 size_t tx_size, size_t rx_size)
2311 {
2312     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2313
2314     if (rx_size) {
2315         ofproto->stats.rx_packets++;
2316         ofproto->stats.rx_bytes += rx_size;
2317     }
2318     if (tx_size) {
2319         ofproto->stats.tx_packets++;
2320         ofproto->stats.tx_bytes += tx_size;
2321     }
2322 }
2323
2324 struct port_dump_state {
2325     struct dpif_port_dump dump;
2326     bool done;
2327 };
2328
2329 static int
2330 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_, void **statep)
2331 {
2332     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2333     struct port_dump_state *state;
2334
2335     *statep = state = xmalloc(sizeof *state);
2336     dpif_port_dump_start(&state->dump, ofproto->dpif);
2337     state->done = false;
2338     return 0;
2339 }
2340
2341 static int
2342 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_,
2343                struct ofproto_port *port)
2344 {
2345     struct port_dump_state *state = state_;
2346     struct dpif_port dpif_port;
2347
2348     if (dpif_port_dump_next(&state->dump, &dpif_port)) {
2349         ofproto_port_from_dpif_port(port, &dpif_port);
2350         return 0;
2351     } else {
2352         int error = dpif_port_dump_done(&state->dump);
2353         state->done = true;
2354         return error ? error : EOF;
2355     }
2356 }
2357
2358 static int
2359 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
2360 {
2361     struct port_dump_state *state = state_;
2362
2363     if (!state->done) {
2364         dpif_port_dump_done(&state->dump);
2365     }
2366     free(state);
2367     return 0;
2368 }
2369
2370 static int
2371 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
2372 {
2373     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2374     return dpif_port_poll(ofproto->dpif, devnamep);
2375 }
2376
2377 static void
2378 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
2379 {
2380     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2381     dpif_port_poll_wait(ofproto->dpif);
2382 }
2383
2384 static int
2385 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
2386 {
2387     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2388     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
2389             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
2390             : -1);
2391 }
2392 \f
2393 /* Upcall handling. */
2394
2395 /* Flow miss batching.
2396  *
2397  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
2398  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
2399  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
2400  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
2401  *
2402  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
2403  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
2404 struct flow_miss {
2405     struct hmap_node hmap_node;
2406     struct flow flow;
2407     enum odp_key_fitness key_fitness;
2408     const struct nlattr *key;
2409     size_t key_len;
2410     ovs_be16 initial_tci;
2411     struct list packets;
2412 };
2413
2414 struct flow_miss_op {
2415     struct dpif_op dpif_op;
2416     struct subfacet *subfacet;
2417 };
2418
2419 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
2420  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
2421  * configurations. */
2422 static void
2423 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ofpbuf *packet,
2424                     const struct flow *flow)
2425 {
2426     struct ofputil_packet_in pin;
2427
2428     pin.packet = packet->data;
2429     pin.packet_len = packet->size;
2430     pin.total_len = packet->size;
2431     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
2432
2433     pin.table_id = 0;
2434     pin.cookie = 0;
2435
2436     pin.buffer_id = 0;          /* not yet known */
2437     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
2438
2439     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
2440
2441     /* Registers aren't meaningful on a miss. */
2442     memset(pin.fmd.reg_masks, 0, sizeof pin.fmd.reg_masks);
2443
2444     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin, flow);
2445 }
2446
2447 static bool
2448 process_special(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
2449                 const struct ofpbuf *packet)
2450 {
2451     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
2452
2453     if (!ofport) {
2454         return false;
2455     }
2456
2457     if (ofport->cfm && cfm_should_process_flow(ofport->cfm, flow)) {
2458         if (packet) {
2459             cfm_process_heartbeat(ofport->cfm, packet);
2460         }
2461         return true;
2462     } else if (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
2463                && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_LACP)) {
2464         if (packet) {
2465             lacp_process_packet(ofport->bundle->lacp, ofport, packet);
2466         }
2467         return true;
2468     } else if (ofproto->stp && stp_should_process_flow(flow)) {
2469         if (packet) {
2470             stp_process_packet(ofport, packet);
2471         }
2472         return true;
2473     }
2474     return false;
2475 }
2476
2477 static struct flow_miss *
2478 flow_miss_create(struct hmap *todo, const struct flow *flow,
2479                  enum odp_key_fitness key_fitness,
2480                  const struct nlattr *key, size_t key_len,
2481                  ovs_be16 initial_tci)
2482 {
2483     uint32_t hash = flow_hash(flow, 0);
2484     struct flow_miss *miss;
2485
2486     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
2487         if (flow_equal(&miss->flow, flow)) {
2488             return miss;
2489         }
2490     }
2491
2492     miss = xmalloc(sizeof *miss);
2493     hmap_insert(todo, &miss->hmap_node, hash);
2494     miss->flow = *flow;
2495     miss->key_fitness = key_fitness;
2496     miss->key = key;
2497     miss->key_len = key_len;
2498     miss->initial_tci = initial_tci;
2499     list_init(&miss->packets);
2500     return miss;
2501 }
2502
2503 static void
2504 handle_flow_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow_miss *miss,
2505                  struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
2506 {
2507     const struct flow *flow = &miss->flow;
2508     struct ofpbuf *packet, *next_packet;
2509     struct subfacet *subfacet;
2510     struct facet *facet;
2511
2512     facet = facet_lookup_valid(ofproto, flow);
2513     if (!facet) {
2514         struct rule_dpif *rule;
2515
2516         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, 0);
2517         if (!rule) {
2518             /* Don't send a packet-in if OFPPC_NO_PACKET_IN asserted. */
2519             struct ofport_dpif *port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
2520             if (port) {
2521                 if (port->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_PACKET_IN)) {
2522                     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_no_packet_in);
2523                     /* XXX install 'drop' flow entry */
2524                     return;
2525                 }
2526             } else {
2527                 VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16,
2528                              flow->in_port);
2529             }
2530
2531             LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
2532                 send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
2533             }
2534
2535             return;
2536         }
2537
2538         facet = facet_create(rule, flow);
2539     }
2540
2541     subfacet = subfacet_create(facet,
2542                                miss->key_fitness, miss->key, miss->key_len,
2543                                miss->initial_tci);
2544
2545     LIST_FOR_EACH_SAFE (packet, next_packet, list_node, &miss->packets) {
2546         struct dpif_flow_stats stats;
2547         struct flow_miss_op *op;
2548         struct dpif_execute *execute;
2549
2550         ofproto->n_matches++;
2551
2552         if (facet->rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
2553             /*
2554              * Extra-special case for fail-open mode.
2555              *
2556              * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
2557              * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
2558              * the packet up to the controller in the hope that it will try to
2559              * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
2560              *
2561              * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
2562              */
2563             send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
2564         }
2565
2566         if (!facet->may_install || !subfacet->actions) {
2567             subfacet_make_actions(subfacet, packet);
2568         }
2569
2570         dpif_flow_stats_extract(&facet->flow, packet, &stats);
2571         subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
2572
2573         if (!subfacet->actions_len) {
2574             /* No actions to execute, so skip talking to the dpif. */
2575             continue;
2576         }
2577
2578         list_remove(&packet->list_node);
2579         if (flow->vlan_tci != subfacet->initial_tci) {
2580             /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We added
2581              * a VLAN to the packet to make the packet resemble the flow,
2582              * but the actions were composed assuming that the packet
2583              * contained no VLAN.  So, we must remove the VLAN header from
2584              * the packet before trying to execute the actions. */
2585             eth_pop_vlan(packet);
2586         }
2587
2588         op = &ops[(*n_ops)++];
2589         execute = &op->dpif_op.u.execute;
2590         op->subfacet = subfacet;
2591         op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
2592         execute->key = miss->key;
2593         execute->key_len = miss->key_len;
2594         execute->actions = (facet->may_install
2595                             ? subfacet->actions
2596                             : xmemdup(subfacet->actions,
2597                                       subfacet->actions_len));
2598         execute->actions_len = subfacet->actions_len;
2599         execute->packet = packet;
2600     }
2601
2602     if (facet->may_install && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE) {
2603         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
2604         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
2605
2606         op->subfacet = subfacet;
2607         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
2608         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
2609         put->key = miss->key;
2610         put->key_len = miss->key_len;
2611         put->actions = subfacet->actions;
2612         put->actions_len = subfacet->actions_len;
2613         put->stats = NULL;
2614     }
2615 }
2616
2617 /* Like odp_flow_key_to_flow(), this function converts the 'key_len' bytes of
2618  * OVS_KEY_ATTR_* attributes in 'key' to a flow structure in 'flow' and returns
2619  * an ODP_FIT_* value that indicates how well 'key' fits our expectations for
2620  * what a flow key should contain.
2621  *
2622  * This function also includes some logic to help make VLAN splinters
2623  * transparent to the rest of the upcall processing logic.  In particular, if
2624  * the extracted in_port is a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by
2625  * the "real" port, sets flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN
2626  * splinter port, and pushes a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
2627  *
2628  * Sets '*initial_tci' to the VLAN TCI with which the packet was really
2629  * received, that is, the actual VLAN TCI extracted by odp_flow_key_to_flow().
2630  * (This differs from the value returned in flow->vlan_tci only for packets
2631  * received on VLAN splinters.)
2632  */
2633 static enum odp_key_fitness
2634 ofproto_dpif_extract_flow_key(const struct ofproto_dpif *ofproto,
2635                               const struct nlattr *key, size_t key_len,
2636                               struct flow *flow, ovs_be16 *initial_tci,
2637                               struct ofpbuf *packet)
2638 {
2639     enum odp_key_fitness fitness;
2640     uint16_t realdev;
2641     int vid;
2642
2643     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
2644     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2645         return fitness;
2646     }
2647     *initial_tci = flow->vlan_tci;
2648
2649     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
2650     if (realdev) {
2651         /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device
2652          * with the VLAN device's VLAN ID. */
2653         flow->in_port = realdev;
2654         flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
2655         if (packet) {
2656             /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to an
2657              * OpenFlow controller properly, so that it looks correct for
2658              * sFlow, and so that flow_extract() will get the correct vlan_tci
2659              * if it is called on 'packet'.
2660              *
2661              * The allocated space inside 'packet' probably also contains
2662              * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of a
2663              * struct dpif_upcall (see the large comment on that structure
2664              * definition), so pushing data on 'packet' is in general not a
2665              * good idea since it could overwrite 'key' or free it as a side
2666              * effect.  However, it's OK in this special case because we know
2667              * that 'packet' is inside a Netlink attribute: pushing 4 bytes
2668              * will just overwrite the 4-byte "struct nlattr", which is fine
2669              * since we don't need that header anymore. */
2670             eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
2671         }
2672
2673         /* Let the caller know that we can't reproduce 'key' from 'flow'. */
2674         if (fitness == ODP_FIT_PERFECT) {
2675             fitness = ODP_FIT_TOO_MUCH;
2676         }
2677     }
2678
2679     return fitness;
2680 }
2681
2682 static void
2683 handle_miss_upcalls(struct ofproto_dpif *ofproto, struct dpif_upcall *upcalls,
2684                     size_t n_upcalls)
2685 {
2686     struct dpif_upcall *upcall;
2687     struct flow_miss *miss, *next_miss;
2688     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
2689     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
2690     struct hmap todo;
2691     size_t n_ops;
2692     size_t i;
2693
2694     if (!n_upcalls) {
2695         return;
2696     }
2697
2698     /* Construct the to-do list.
2699      *
2700      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
2701      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
2702      * that we can process them together. */
2703     hmap_init(&todo);
2704     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
2705         enum odp_key_fitness fitness;
2706         struct flow_miss *miss;
2707         ovs_be16 initial_tci;
2708         struct flow flow;
2709
2710         /* Obtain metadata and check userspace/kernel agreement on flow match,
2711          * then set 'flow''s header pointers. */
2712         fitness = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto,
2713                                                 upcall->key, upcall->key_len,
2714                                                 &flow, &initial_tci,
2715                                                 upcall->packet);
2716         if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2717             ofpbuf_delete(upcall->packet);
2718             continue;
2719         }
2720         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.tun_id,
2721                      flow.in_port, &flow);
2722
2723         /* Handle 802.1ag, LACP, and STP specially. */
2724         if (process_special(ofproto, &flow, upcall->packet)) {
2725             ofproto_update_local_port_stats(&ofproto->up,
2726                                             0, upcall->packet->size);
2727             ofpbuf_delete(upcall->packet);
2728             ofproto->n_matches++;
2729             continue;
2730         }
2731
2732         /* Add other packets to a to-do list. */
2733         miss = flow_miss_create(&todo, &flow, fitness,
2734                                 upcall->key, upcall->key_len, initial_tci);
2735         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
2736     }
2737
2738     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
2739      * operations to batch. */
2740     n_ops = 0;
2741     HMAP_FOR_EACH_SAFE (miss, next_miss, hmap_node, &todo) {
2742         handle_flow_miss(ofproto, miss, flow_miss_ops, &n_ops);
2743         ofpbuf_list_delete(&miss->packets);
2744         hmap_remove(&todo, &miss->hmap_node);
2745         free(miss);
2746     }
2747     assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
2748     hmap_destroy(&todo);
2749
2750     /* Execute batch. */
2751     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2752         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
2753     }
2754     dpif_operate(ofproto->dpif, dpif_ops, n_ops);
2755
2756     /* Free memory and update facets. */
2757     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2758         struct flow_miss_op *op = &flow_miss_ops[i];
2759         struct dpif_execute *execute;
2760
2761         switch (op->dpif_op.type) {
2762         case DPIF_OP_EXECUTE:
2763             execute = &op->dpif_op.u.execute;
2764             if (op->subfacet->actions != execute->actions) {
2765                 free((struct nlattr *) execute->actions);
2766             }
2767             ofpbuf_delete((struct ofpbuf *) execute->packet);
2768             break;
2769
2770         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2771             if (!op->dpif_op.error) {
2772                 op->subfacet->installed = true;
2773             }
2774             break;
2775         }
2776     }
2777 }
2778
2779 static void
2780 handle_userspace_upcall(struct ofproto_dpif *ofproto,
2781                         struct dpif_upcall *upcall)
2782 {
2783     struct user_action_cookie cookie;
2784     enum odp_key_fitness fitness;
2785     ovs_be16 initial_tci;
2786     struct flow flow;
2787
2788     memcpy(&cookie, &upcall->userdata, sizeof(cookie));
2789
2790     fitness = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto, upcall->key,
2791                                             upcall->key_len, &flow,
2792                                             &initial_tci, upcall->packet);
2793     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2794         ofpbuf_delete(upcall->packet);
2795         return;
2796     }
2797
2798     if (cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
2799         if (ofproto->sflow) {
2800             dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
2801                                 &cookie);
2802         }
2803     } else {
2804         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie : 0x%"PRIx64, upcall->userdata);
2805     }
2806     ofpbuf_delete(upcall->packet);
2807 }
2808
2809 static int
2810 handle_upcalls(struct ofproto_dpif *ofproto, unsigned int max_batch)
2811 {
2812     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
2813     int n_misses;
2814     int i;
2815
2816     assert (max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
2817
2818     n_misses = 0;
2819     for (i = 0; i < max_batch; i++) {
2820         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
2821         int error;
2822
2823         error = dpif_recv(ofproto->dpif, upcall);
2824         if (error) {
2825             break;
2826         }
2827
2828         switch (upcall->type) {
2829         case DPIF_UC_ACTION:
2830             handle_userspace_upcall(ofproto, upcall);
2831             break;
2832
2833         case DPIF_UC_MISS:
2834             /* Handle it later. */
2835             n_misses++;
2836             break;
2837
2838         case DPIF_N_UC_TYPES:
2839         default:
2840             VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32,
2841                          upcall->type);
2842             break;
2843         }
2844     }
2845
2846     handle_miss_upcalls(ofproto, misses, n_misses);
2847
2848     return i;
2849 }
2850 \f
2851 /* Flow expiration. */
2852
2853 static int subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *);
2854 static void update_stats(struct ofproto_dpif *);
2855 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
2856 static void expire_subfacets(struct ofproto_dpif *, int dp_max_idle);
2857
2858 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
2859  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
2860  * importantly when they last were used, and then use that information to
2861  * expire flows that have not been used recently.
2862  *
2863  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
2864 static int
2865 expire(struct ofproto_dpif *ofproto)
2866 {
2867     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
2868     struct classifier *table;
2869     int dp_max_idle;
2870
2871     /* Update stats for each flow in the datapath. */
2872     update_stats(ofproto);
2873
2874     /* Expire subfacets that have been idle too long. */
2875     dp_max_idle = subfacet_max_idle(ofproto);
2876     expire_subfacets(ofproto, dp_max_idle);
2877
2878     /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout has passed. */
2879     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
2880         struct cls_cursor cursor;
2881
2882         cls_cursor_init(&cursor, table, NULL);
2883         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
2884             rule_expire(rule);
2885         }
2886     }
2887
2888     /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
2889      * good time to do bond rebalancing. */
2890     if (ofproto->has_bonded_bundles) {
2891         struct ofbundle *bundle;
2892
2893         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2894             if (bundle->bond) {
2895                 bond_rebalance(bundle->bond, &ofproto->revalidate_set);
2896             }
2897         }
2898     }
2899
2900     return MIN(dp_max_idle, 1000);
2901 }
2902
2903 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
2904  *
2905  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
2906  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
2907  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
2908  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
2909  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
2910  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
2911  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
2912  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
2913  */
2914 static void
2915 update_stats(struct ofproto_dpif *p)
2916 {
2917     const struct dpif_flow_stats *stats;
2918     struct dpif_flow_dump dump;
2919     const struct nlattr *key;
2920     size_t key_len;
2921
2922     dpif_flow_dump_start(&dump, p->dpif);
2923     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len, NULL, NULL, &stats)) {
2924         struct subfacet *subfacet;
2925
2926         subfacet = subfacet_find(p, key, key_len);
2927         if (subfacet && subfacet->installed) {
2928             struct facet *facet = subfacet->facet;
2929
2930             if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
2931                 uint64_t extra = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
2932                 facet->packet_count += extra;
2933             } else {
2934                 VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
2935             }
2936
2937             if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
2938                 facet->byte_count += stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
2939             } else {
2940                 VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
2941             }
2942
2943             subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
2944             subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
2945
2946             subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
2947             facet_account(facet);
2948             facet_push_stats(facet);
2949         } else {
2950             if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
2951                 struct ds s;
2952
2953                 ds_init(&s);
2954                 odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
2955                 VLOG_WARN("unexpected flow from datapath %s", ds_cstr(&s));
2956                 ds_destroy(&s);
2957             }
2958
2959             COVERAGE_INC(facet_unexpected);
2960             /* There's a flow in the datapath that we know nothing about, or a
2961              * flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
2962             dpif_flow_del(p->dpif, key, key_len, NULL);
2963         }
2964     }
2965     dpif_flow_dump_done(&dump);
2966 }
2967
2968 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
2969  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
2970  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
2971  * fold its statistic into its rule. */
2972 static int
2973 subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *ofproto)
2974 {
2975     /*
2976      * Idle time histogram.
2977      *
2978      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
2979      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
2980      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
2981      * well.
2982      *
2983      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
2984      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
2985      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
2986      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
2987      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
2988      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
2989      * discard.
2990      *
2991      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
2992      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
2993      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
2994      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
2995      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
2996      * ofproto->up.flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
2997      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
2998      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
2999      * (though the next run will delete most of those unless they receive
3000      * additional data).
3001      *
3002      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
3003      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
3004      * uninstallable subfacets.
3005      */
3006     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
3007     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
3008     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
3009     int total, subtotal, bucket;
3010     struct subfacet *subfacet;
3011     long long int now;
3012     int i;
3013
3014     total = hmap_count(&ofproto->subfacets);
3015     if (total <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
3016         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
3017     }
3018
3019     /* Build histogram. */
3020     now = time_msec();
3021     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
3022         long long int idle = now - subfacet->used;
3023         int bucket = (idle <= 0 ? 0
3024                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
3025                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
3026         buckets[bucket]++;
3027     }
3028
3029     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
3030     subtotal = bucket = 0;
3031     do {
3032         subtotal += buckets[bucket++];
3033     } while (bucket < N_BUCKETS &&
3034              subtotal < MAX(ofproto->up.flow_eviction_threshold, total / 100));
3035
3036     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
3037         struct ds s;
3038
3039         ds_init(&s);
3040         ds_put_cstr(&s, "keep");
3041         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
3042             if (i == bucket) {
3043                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
3044             }
3045             if (buckets[i]) {
3046                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
3047             }
3048         }
3049         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
3050         ds_destroy(&s);
3051     }
3052
3053     return bucket * BUCKET_WIDTH;
3054 }
3055
3056 static void
3057 expire_subfacets(struct ofproto_dpif *ofproto, int dp_max_idle)
3058 {
3059     long long int cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
3060     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
3061
3062     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
3063                         &ofproto->subfacets) {
3064         if (subfacet->used < cutoff) {
3065             subfacet_destroy(subfacet);
3066         }
3067     }
3068 }
3069
3070 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
3071  * then delete it entirely. */
3072 static void
3073 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
3074 {
3075     struct facet *facet, *next_facet;
3076     long long int now;
3077     uint8_t reason;
3078
3079     /* Has 'rule' expired? */
3080     now = time_msec();
3081     if (rule->up.hard_timeout
3082         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
3083         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
3084     } else if (rule->up.idle_timeout && list_is_empty(&rule->facets)
3085                && now > rule->used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
3086         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
3087     } else {
3088         return;
3089     }
3090
3091     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
3092
3093     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
3094      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
3095     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
3096         facet_remove(facet);
3097     }
3098
3099     /* Get rid of the rule. */
3100     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
3101 }
3102 \f
3103 /* Facets. */
3104
3105 /* Creates and returns a new facet owned by 'rule', given a 'flow'.
3106  *
3107  * The caller must already have determined that no facet with an identical
3108  * 'flow' exists in 'ofproto' and that 'flow' is the best match for 'rule' in
3109  * the ofproto's classifier table.
3110  *
3111  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
3112  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
3113 static struct facet *
3114 facet_create(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow)
3115 {
3116     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3117     struct facet *facet;
3118
3119     facet = xzalloc(sizeof *facet);
3120     facet->used = time_msec();
3121     hmap_insert(&ofproto->facets, &facet->hmap_node, flow_hash(flow, 0));
3122     list_push_back(&rule->facets, &facet->list_node);
3123     facet->rule = rule;
3124     facet->flow = *flow;
3125     list_init(&facet->subfacets);
3126     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
3127     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
3128
3129     return facet;
3130 }
3131
3132 static void
3133 facet_free(struct facet *facet)
3134 {
3135     free(facet);
3136 }
3137
3138 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
3139  * 'packet', which arrived on 'in_port'.
3140  *
3141  * Takes ownership of 'packet'. */
3142 static bool
3143 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3144                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
3145                     struct ofpbuf *packet)
3146 {
3147     struct odputil_keybuf keybuf;
3148     struct ofpbuf key;
3149     int error;
3150
3151     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
3152     odp_flow_key_from_flow(&key, flow);
3153
3154     error = dpif_execute(ofproto->dpif, key.data, key.size,
3155                          odp_actions, actions_len, packet);
3156
3157     ofpbuf_delete(packet);
3158     return !error;
3159 }
3160
3161 /* Remove 'facet' from 'ofproto' and free up the associated memory:
3162  *
3163  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
3164  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
3165  *
3166  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
3167  */
3168 static void
3169 facet_remove(struct facet *facet)
3170 {
3171     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3172     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
3173
3174     assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
3175
3176     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
3177     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3178         subfacet_uninstall(subfacet);
3179     }
3180
3181     /* Flush the final stats to the rule.
3182      *
3183      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
3184      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
3185      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
3186     facet_flush_stats(facet);
3187
3188     /* Now we're really all done so destroy everything. */
3189     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
3190                         &facet->subfacets) {
3191         subfacet_destroy__(subfacet);
3192     }
3193     hmap_remove(&ofproto->facets, &facet->hmap_node);
3194     list_remove(&facet->list_node);
3195     facet_free(facet);
3196 }
3197
3198 static void
3199 facet_account(struct facet *facet)
3200 {
3201     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3202     uint64_t n_bytes;
3203     struct subfacet *subfacet;
3204     const struct nlattr *a;
3205     unsigned int left;
3206     ovs_be16 vlan_tci;
3207
3208     if (facet->byte_count <= facet->accounted_bytes) {
3209         return;
3210     }
3211     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
3212     facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
3213
3214     /* Feed information from the active flows back into the learning table to
3215      * ensure that table is always in sync with what is actually flowing
3216      * through the datapath. */
3217     if (facet->has_learn || facet->has_normal) {
3218         struct action_xlate_ctx ctx;
3219
3220         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3221                               facet->flow.vlan_tci,
3222                               facet->rule->up.flow_cookie, NULL);
3223         ctx.may_learn = true;
3224         ofpbuf_delete(xlate_actions(&ctx, facet->rule->up.actions,
3225                                     facet->rule->up.n_actions));
3226     }
3227
3228     if (!facet->has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
3229         return;
3230     }
3231
3232     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
3233      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
3234      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
3235      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
3236      * hash bucket.)
3237      *
3238      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
3239      * be equally valid for our purpose. */
3240     subfacet = CONTAINER_OF(list_front(&facet->subfacets),
3241                             struct subfacet, list_node);
3242     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
3243     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left,
3244                              subfacet->actions, subfacet->actions_len) {
3245         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
3246         struct ofport_dpif *port;
3247
3248         switch (nl_attr_type(a)) {
3249         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3250             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
3251             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
3252                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
3253                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
3254             }
3255             break;
3256
3257         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3258             vlan_tci = htons(0);
3259             break;
3260
3261         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3262             vlan = nl_attr_get(a);
3263             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
3264             break;
3265         }
3266     }
3267 }
3268
3269 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
3270  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
3271  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
3272 static bool
3273 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
3274 {
3275     return (facet
3276             && facet->rule->up.n_actions == 1
3277             && action_outputs_to_port(&facet->rule->up.actions[0],
3278                                       htons(OFPP_CONTROLLER)));
3279 }
3280
3281 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
3282  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
3283  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
3284  * its packet and byte counts before this function is called. */
3285 static void
3286 facet_flush_stats(struct facet *facet)
3287 {
3288     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3289     struct subfacet *subfacet;
3290
3291     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3292         assert(!subfacet->dp_byte_count);
3293         assert(!subfacet->dp_packet_count);
3294     }
3295
3296     facet_push_stats(facet);
3297     facet_account(facet);
3298
3299     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
3300         struct ofexpired expired;
3301         expired.flow = facet->flow;
3302         expired.packet_count = facet->packet_count;
3303         expired.byte_count = facet->byte_count;
3304         expired.used = facet->used;
3305         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
3306     }
3307
3308     facet->rule->packet_count += facet->packet_count;
3309     facet->rule->byte_count += facet->byte_count;
3310
3311     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
3312      * reinstalled. */
3313     facet_reset_counters(facet);
3314
3315     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
3316 }
3317
3318 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
3319  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
3320  *
3321  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
3322  * instead if that is important. */
3323 static struct facet *
3324 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
3325 {
3326     struct facet *facet;
3327
3328     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (facet, hmap_node, flow_hash(flow, 0),
3329                              &ofproto->facets) {
3330         if (flow_equal(flow, &facet->flow)) {
3331             return facet;
3332         }
3333     }
3334
3335     return NULL;
3336 }
3337
3338 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
3339  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
3340  *
3341  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
3342 static struct facet *
3343 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
3344 {
3345     struct facet *facet = facet_find(ofproto, flow);
3346
3347     /* The facet we found might not be valid, since we could be in need of
3348      * revalidation.  If it is not valid, don't return it. */
3349     if (facet
3350         && (ofproto->need_revalidate
3351             || tag_set_intersects(&ofproto->revalidate_set, facet->tags))
3352         && !facet_revalidate(facet)) {
3353         COVERAGE_INC(facet_invalidated);
3354         return NULL;
3355     }
3356
3357     return facet;
3358 }
3359
3360 static bool
3361 facet_check_consistency(struct facet *facet)
3362 {
3363     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3364
3365     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3366
3367     struct rule_dpif *rule;
3368     struct subfacet *subfacet;
3369     bool may_log = false;
3370     bool ok;
3371
3372     /* Check the rule for consistency. */
3373     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, 0);
3374     if (!rule) {
3375         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3376             char *s = flow_to_string(&facet->flow);
3377             VLOG_WARN("%s: facet should not exist", s);
3378             free(s);
3379         }
3380         return false;
3381     } else if (rule != facet->rule) {
3382         may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
3383         ok = false;
3384         if (may_log) {
3385             struct ds s;
3386
3387             ds_init(&s);
3388             flow_format(&s, &facet->flow);
3389             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
3390                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
3391             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
3392             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
3393                           rule->up.table_id);
3394             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
3395             ds_put_char(&s, ')');
3396
3397             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
3398             ds_destroy(&s);
3399         }
3400     } else {
3401         ok = true;
3402     }
3403
3404     /* Check the datapath actions for consistency. */
3405     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3406         struct action_xlate_ctx ctx;
3407         struct ofpbuf *odp_actions;
3408         bool actions_changed;
3409         bool should_install;
3410
3411         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3412                               subfacet->initial_tci, rule->up.flow_cookie,
3413                               NULL);
3414         odp_actions = xlate_actions(&ctx, rule->up.actions,
3415                                     rule->up.n_actions);
3416
3417         should_install = (ctx.may_set_up_flow
3418                           && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE);
3419         if (!should_install && !subfacet->installed) {
3420             /* The actions for uninstallable flows may vary from one packet to
3421              * the next, so don't compare the actions. */
3422             goto next;
3423         }
3424
3425         actions_changed = (subfacet->actions_len != odp_actions->size
3426                            || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data,
3427                                      subfacet->actions_len));
3428         if (should_install != subfacet->installed || actions_changed) {
3429             if (ok) {
3430                 may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
3431                 ok = false;
3432             }
3433
3434             if (may_log) {
3435                 struct odputil_keybuf keybuf;
3436                 struct ofpbuf key;
3437                 struct ds s;
3438
3439                 ds_init(&s);
3440                 subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
3441                 odp_flow_key_format(key.data, key.size, &s);
3442
3443                 ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in subfacet");
3444                 if (should_install != subfacet->installed) {
3445                     enum odp_key_fitness fitness = subfacet->key_fitness;
3446
3447                     ds_put_format(&s, " (should%s have been installed)",
3448                                   should_install ? "" : " not");
3449                     ds_put_format(&s, " (may_set_up_flow=%s, fitness=%s)",
3450                                   ctx.may_set_up_flow ? "true" : "false",
3451                                   odp_key_fitness_to_string(fitness));
3452                 }
3453                 if (actions_changed) {
3454                     ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
3455                     format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
3456                                        subfacet->actions_len);
3457                     ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
3458                     format_odp_actions(&s, odp_actions->data,
3459                                        odp_actions->size);
3460                     ds_put_char(&s, ')');
3461                 } else {
3462                     ds_put_cstr(&s, " (actions: ");
3463                     format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
3464                                        subfacet->actions_len);
3465                     ds_put_char(&s, ')');
3466                 }
3467                 VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
3468                 ds_destroy(&s);
3469             }
3470         }
3471
3472     next:
3473         ofpbuf_delete(odp_actions);
3474     }
3475
3476     return ok;
3477 }
3478
3479 /* Re-searches the classifier for 'facet':
3480  *
3481  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
3482  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
3483  *
3484  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
3485  *     where it is and recompiles its actions anyway.
3486  *
3487  *   - If there is none, destroys 'facet'.
3488  *
3489  * Returns true if 'facet' still exists, false if it has been destroyed. */
3490 static bool
3491 facet_revalidate(struct facet *facet)
3492 {
3493     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3494     struct actions {
3495         struct nlattr *odp_actions;
3496         size_t actions_len;
3497     };
3498     struct actions *new_actions;
3499
3500     struct action_xlate_ctx ctx;
3501     struct rule_dpif *new_rule;
3502     struct subfacet *subfacet;
3503     bool actions_changed;
3504     int i;
3505
3506     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
3507
3508     /* Determine the new rule. */
3509     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, 0);
3510     if (!new_rule) {
3511         /* No new rule, so delete the facet. */
3512         facet_remove(facet);
3513         return false;
3514     }
3515
3516     /* Calculate new datapath actions.
3517      *
3518      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
3519      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
3520      * around to properly compose it. */
3521
3522     /* If the datapath actions changed or the installability changed,
3523      * then we need to talk to the datapath. */
3524     i = 0;
3525     new_actions = NULL;
3526     memset(&ctx, 0, sizeof ctx);
3527     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3528         struct ofpbuf *odp_actions;
3529         bool should_install;
3530
3531         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3532                               subfacet->initial_tci, new_rule->up.flow_cookie,
3533                               NULL);
3534         odp_actions = xlate_actions(&ctx, new_rule->up.actions,
3535                                     new_rule->up.n_actions);
3536         actions_changed = (subfacet->actions_len != odp_actions->size
3537                            || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data,
3538                                      subfacet->actions_len));
3539
3540         should_install = (ctx.may_set_up_flow
3541                           && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE);
3542         if (actions_changed || should_install != subfacet->installed) {
3543             if (should_install) {
3544                 struct dpif_flow_stats stats;
3545
3546                 subfacet_install(subfacet,
3547                                  odp_actions->data, odp_actions->size, &stats);
3548                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
3549             } else {
3550                 subfacet_uninstall(subfacet);
3551             }
3552
3553             if (!new_actions) {
3554                 new_actions = xcalloc(list_size(&facet->subfacets),
3555                                       sizeof *new_actions);
3556             }
3557             new_actions[i].odp_actions = xmemdup(odp_actions->data,
3558                                                  odp_actions->size);
3559             new_actions[i].actions_len = odp_actions->size;
3560         }
3561
3562         ofpbuf_delete(odp_actions);
3563         i++;
3564     }
3565     if (new_actions) {
3566         facet_flush_stats(facet);
3567     }
3568
3569     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
3570     facet->tags = ctx.tags;
3571     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
3572     facet->may_install = ctx.may_set_up_flow;
3573     facet->has_learn = ctx.has_learn;
3574     facet->has_normal = ctx.has_normal;
3575     facet->mirrors = ctx.mirrors;
3576     if (new_actions) {
3577         i = 0;
3578         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3579             if (new_actions[i].odp_actions) {
3580                 free(subfacet->actions);
3581                 subfacet->actions = new_actions[i].odp_actions;
3582                 subfacet->actions_len = new_actions[i].actions_len;
3583             }
3584             i++;
3585         }
3586         free(new_actions);
3587     }
3588     if (facet->rule != new_rule) {
3589         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
3590         list_remove(&facet->list_node);
3591         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
3592         facet->rule = new_rule;
3593         facet->used = new_rule->up.created;
3594         facet->prev_used = facet->used;
3595     }
3596
3597     return true;
3598 }
3599
3600 /* Updates 'facet''s used time.  Caller is responsible for calling
3601  * facet_push_stats() to update the flows which 'facet' resubmits into. */
3602 static void
3603 facet_update_time(struct facet *facet, long long int used)
3604 {
3605     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3606     if (used > facet->used) {
3607         facet->used = used;
3608         if (used > facet->rule->used) {
3609             facet->rule->used = used;
3610         }
3611         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, used);
3612     }
3613 }
3614
3615 static void
3616 facet_reset_counters(struct facet *facet)
3617 {
3618     facet->packet_count = 0;
3619     facet->byte_count = 0;
3620     facet->prev_packet_count = 0;
3621     facet->prev_byte_count = 0;
3622     facet->accounted_bytes = 0;
3623 }
3624
3625 static void
3626 facet_push_stats(struct facet *facet)
3627 {
3628     uint64_t new_packets, new_bytes;
3629
3630     assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
3631     assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
3632     assert(facet->used >= facet->prev_used);
3633
3634     new_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
3635     new_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
3636
3637     if (new_packets || new_bytes || facet->used > facet->prev_used) {
3638         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
3639         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
3640         facet->prev_used = facet->used;
3641
3642         flow_push_stats(facet->rule, &facet->flow,
3643                         new_packets, new_bytes, facet->used);
3644
3645         update_mirror_stats(ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto),
3646                             facet->mirrors, new_packets, new_bytes);
3647     }
3648 }
3649
3650 struct ofproto_push {
3651     struct action_xlate_ctx ctx;
3652     uint64_t packets;
3653     uint64_t bytes;
3654     long long int used;
3655 };
3656
3657 static void
3658 push_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
3659 {
3660     struct ofproto_push *push = CONTAINER_OF(ctx, struct ofproto_push, ctx);
3661
3662     if (rule) {
3663         rule->packet_count += push->packets;
3664         rule->byte_count += push->bytes;
3665         rule->used = MAX(push->used, rule->used);
3666     }
3667 }
3668
3669 /* Pushes flow statistics to the rules which 'flow' resubmits into given
3670  * 'rule''s actions and mirrors. */
3671 static void
3672 flow_push_stats(const struct rule_dpif *rule,
3673                 const struct flow *flow, uint64_t packets, uint64_t bytes,
3674                 long long int used)
3675 {
3676     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3677     struct ofproto_push push;
3678
3679     push.packets = packets;
3680     push.bytes = bytes;
3681     push.used = used;
3682
3683     action_xlate_ctx_init(&push.ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci,
3684                           rule->up.flow_cookie, NULL);
3685     push.ctx.resubmit_hook = push_resubmit;
3686     ofpbuf_delete(xlate_actions(&push.ctx,
3687                                 rule->up.actions, rule->up.n_actions));
3688 }
3689 \f
3690 /* Subfacets. */
3691
3692 static struct subfacet *
3693 subfacet_find__(struct ofproto_dpif *ofproto,
3694                 const struct nlattr *key, size_t key_len, uint32_t key_hash,
3695                 const struct flow *flow)
3696 {
3697     struct subfacet *subfacet;
3698
3699     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
3700                              &ofproto->subfacets) {
3701         if (subfacet->key
3702             ? (subfacet->key_len == key_len
3703                && !memcmp(key, subfacet->key, key_len))
3704             : flow_equal(flow, &subfacet->facet->flow)) {
3705             return subfacet;
3706         }
3707     }
3708
3709     return NULL;
3710 }
3711
3712 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
3713  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len'.  Returns the existing subfacet if
3714  * there is one, otherwise creates and returns a new subfacet.
3715  *
3716  * If the returned subfacet is new, then subfacet->actions will be NULL, in
3717  * which case the caller must populate the actions with
3718  * subfacet_make_actions(). */
3719 static struct subfacet *
3720 subfacet_create(struct facet *facet, enum odp_key_fitness key_fitness,
3721                 const struct nlattr *key, size_t key_len, ovs_be16 initial_tci)
3722 {
3723     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3724     uint32_t key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
3725     struct subfacet *subfacet;
3726
3727     subfacet = subfacet_find__(ofproto, key, key_len, key_hash, &facet->flow);
3728     if (subfacet) {
3729         if (subfacet->facet == facet) {
3730             return subfacet;
3731         }
3732
3733         /* This shouldn't happen. */
3734         VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
3735         subfacet_destroy(subfacet);
3736     }
3737
3738     subfacet = xzalloc(sizeof *subfacet);
3739     hmap_insert(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
3740     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
3741     subfacet->facet = facet;
3742     subfacet->used = time_msec();
3743     subfacet->key_fitness = key_fitness;
3744     if (key_fitness != ODP_FIT_PERFECT) {
3745         subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
3746         subfacet->key_len = key_len;
3747     }
3748     subfacet->installed = false;
3749     subfacet->initial_tci = initial_tci;
3750
3751     return subfacet;
3752 }
3753
3754 /* Searches 'ofproto' for a subfacet with the given 'key', 'key_len', and
3755  * 'flow'.  Returns the subfacet if one exists, otherwise NULL. */
3756 static struct subfacet *
3757 subfacet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
3758               const struct nlattr *key, size_t key_len)
3759 {
3760     uint32_t key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
3761     enum odp_key_fitness fitness;
3762     struct flow flow;
3763
3764     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, &flow);
3765     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3766         return NULL;
3767     }
3768
3769     return subfacet_find__(ofproto, key, key_len, key_hash, &flow);
3770 }
3771
3772 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
3773  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
3774 static void
3775 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
3776 {
3777     struct facet *facet = subfacet->facet;
3778     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3779
3780     subfacet_uninstall(subfacet);
3781     hmap_remove(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node);
3782     list_remove(&subfacet->list_node);
3783     free(subfacet->key);
3784     free(subfacet->actions);
3785     free(subfacet);
3786 }
3787
3788 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
3789  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
3790 static void
3791 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
3792 {
3793     struct facet *facet = subfacet->facet;
3794
3795     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
3796         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
3797         facet_remove(facet);
3798     } else {
3799         subfacet_destroy__(subfacet);
3800     }
3801 }
3802
3803 /* Initializes 'key' with the sequence of OVS_KEY_ATTR_* Netlink attributes
3804  * that can be used to refer to 'subfacet'.  The caller must provide 'keybuf'
3805  * for use as temporary storage. */
3806 static void
3807 subfacet_get_key(struct subfacet *subfacet, struct odputil_keybuf *keybuf,
3808                  struct ofpbuf *key)
3809 {
3810     if (!subfacet->key) {
3811         ofpbuf_use_stack(key, keybuf, sizeof *keybuf);
3812         odp_flow_key_from_flow(key, &subfacet->facet->flow);
3813     } else {
3814         ofpbuf_use_const(key, subfacet->key, subfacet->key_len);
3815     }
3816 }
3817
3818 /* Composes the datapath actions for 'subfacet' based on its rule's actions. */
3819 static void
3820 subfacet_make_actions(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *packet)
3821 {
3822     struct facet *facet = subfacet->facet;
3823     const struct rule_dpif *rule = facet->rule;
3824     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3825     struct ofpbuf *odp_actions;
3826     struct action_xlate_ctx ctx;
3827
3828     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow, subfacet->initial_tci,
3829                           rule->up.flow_cookie, packet);
3830     odp_actions = xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
3831     facet->tags = ctx.tags;
3832     facet->may_install = ctx.may_set_up_flow;
3833     facet->has_learn = ctx.has_learn;
3834     facet->has_normal = ctx.has_normal;
3835     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
3836     facet->mirrors = ctx.mirrors;
3837
3838     if (subfacet->actions_len != odp_actions->size
3839         || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data, odp_actions->size)) {
3840         free(subfacet->actions);
3841         subfacet->actions_len = odp_actions->size;
3842         subfacet->actions = xmemdup(odp_actions->data, odp_actions->size);
3843     }
3844
3845     ofpbuf_delete(odp_actions);
3846 }
3847
3848 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
3849  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
3850  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
3851  * since 'subfacet' was last updated.
3852  *
3853  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
3854 static int
3855 subfacet_install(struct subfacet *subfacet,
3856                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
3857                  struct dpif_flow_stats *stats)
3858 {
3859     struct facet *facet = subfacet->facet;
3860     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3861     struct odputil_keybuf keybuf;
3862     enum dpif_flow_put_flags flags;
3863     struct ofpbuf key;
3864     int ret;
3865
3866     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3867     if (stats) {
3868         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
3869     }
3870
3871     subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
3872     ret = dpif_flow_put(ofproto->dpif, flags, key.data, key.size,
3873                         actions, actions_len, stats);
3874
3875     if (stats) {
3876         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
3877     }
3878
3879     return ret;
3880 }
3881
3882 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
3883 static void
3884 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
3885 {
3886     if (subfacet->installed) {
3887         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
3888         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3889         struct odputil_keybuf keybuf;
3890         struct dpif_flow_stats stats;
3891         struct ofpbuf key;
3892         int error;
3893
3894         subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
3895         error = dpif_flow_del(ofproto->dpif, key.data, key.size, &stats);
3896         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
3897         if (!error) {
3898             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
3899         }
3900         subfacet->installed = false;
3901     } else {
3902         assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
3903         assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
3904     }
3905 }
3906
3907 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
3908  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
3909  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
3910  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
3911  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
3912 static void
3913 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
3914                         struct dpif_flow_stats *stats)
3915 {
3916     if (stats
3917         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
3918         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
3919         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
3920         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
3921     }
3922
3923     subfacet->dp_packet_count = 0;
3924     subfacet->dp_byte_count = 0;
3925 }
3926
3927 /* Updates 'subfacet''s used time.  The caller is responsible for calling
3928  * facet_push_stats() to update the flows which 'subfacet' resubmits into. */
3929 static void
3930 subfacet_update_time(struct subfacet *subfacet, long long int used)
3931 {
3932     if (used > subfacet->used) {
3933         subfacet->used = used;
3934         facet_update_time(subfacet->facet, used);
3935     }
3936 }
3937
3938 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
3939  *
3940  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
3941  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
3942  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
3943  * that have been cleared out of the datapath. */
3944 static void
3945 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
3946                       const struct dpif_flow_stats *stats)
3947 {
3948     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
3949         struct facet *facet = subfacet->facet;
3950
3951         subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
3952         facet->packet_count += stats->n_packets;
3953         facet->byte_count += stats->n_bytes;
3954         facet_push_stats(facet);
3955         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, stats->tcp_flags);
3956     }
3957 }
3958 \f
3959 /* Rules. */
3960
3961 static struct rule_dpif *
3962 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3963                  uint8_t table_id)
3964 {
3965     struct cls_rule *cls_rule;
3966     struct classifier *cls;
3967
3968     if (table_id >= N_TABLES) {
3969         return NULL;
3970     }
3971
3972     cls = &ofproto->up.tables[table_id];
3973     if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY
3974         && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
3975         /* For OFPC_NORMAL frag_handling, we must pretend that transport ports
3976          * are unavailable. */
3977         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
3978         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
3979         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
3980         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow);
3981     } else {
3982         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow);
3983     }
3984     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
3985 }
3986
3987 static void
3988 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
3989 {
3990     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3991
3992     rule_invalidate(rule);
3993     if (clogged) {
3994         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
3995         c->op = rule->up.pending;
3996         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
3997     } else {
3998         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
3999     }
4000 }
4001
4002 static struct rule *
4003 rule_alloc(void)
4004 {
4005     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
4006     return &rule->up;
4007 }
4008
4009 static void
4010 rule_dealloc(struct rule *rule_)
4011 {
4012     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4013     free(rule);
4014 }
4015
4016 static enum ofperr
4017 rule_construct(struct rule *rule_)
4018 {
4019     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4020     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4021     struct rule_dpif *victim;
4022     uint8_t table_id;
4023     enum ofperr error;
4024
4025     error = validate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions,
4026                              &rule->up.cr.flow, ofproto->max_ports);
4027     if (error) {
4028         return error;
4029     }
4030
4031     rule->used = rule->up.created;
4032     rule->packet_count = 0;
4033     rule->byte_count = 0;
4034
4035     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
4036     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
4037         struct facet *facet;
4038
4039         rule->facets = victim->facets;
4040         list_moved(&rule->facets);
4041         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
4042             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
4043              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
4044              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
4045              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
4046              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
4047              * seem worth it. */
4048             facet_reset_counters(facet);
4049             facet->rule = rule;
4050         }
4051     } else {
4052         /* Must avoid list_moved() in this case. */
4053         list_init(&rule->facets);
4054     }
4055
4056     table_id = rule->up.table_id;
4057     rule->tag = (victim ? victim->tag
4058                  : table_id == 0 ? 0
4059                  : rule_calculate_tag(&rule->up.cr.flow, &rule->up.cr.wc,
4060                                       ofproto->tables[table_id].basis));
4061
4062     complete_operation(rule);
4063     return 0;
4064 }
4065
4066 static void
4067 rule_destruct(struct rule *rule_)
4068 {
4069     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4070     struct facet *facet, *next_facet;
4071
4072     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4073         facet_revalidate(facet);
4074     }
4075
4076     complete_operation(rule);
4077 }
4078
4079 static void
4080 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
4081 {
4082     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4083     struct facet *facet;
4084
4085     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
4086      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
4087     *packets = rule->packet_count;
4088     *bytes = rule->byte_count;
4089
4090     /* Add any statistics that are tracked by facets.  This includes
4091      * statistical data recently updated by ofproto_update_stats() as well as
4092      * stats for packets that were executed "by hand" via dpif_execute(). */
4093     LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
4094         *packets += facet->packet_count;
4095         *bytes += facet->byte_count;
4096     }
4097 }
4098
4099 static enum ofperr
4100 rule_execute(struct rule *rule_, const struct flow *flow,
4101              struct ofpbuf *packet)
4102 {
4103     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4104     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4105     struct action_xlate_ctx ctx;
4106     struct ofpbuf *odp_actions;
4107     size_t size;
4108
4109     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci,
4110                           rule->up.flow_cookie, packet);
4111     odp_actions = xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
4112     size = packet->size;
4113     if (execute_odp_actions(ofproto, flow, odp_actions->data,
4114                             odp_actions->size, packet)) {
4115         rule->used = time_msec();
4116         rule->packet_count++;
4117         rule->byte_count += size;
4118         flow_push_stats(rule, flow, 1, size, rule->used);
4119     }
4120     ofpbuf_delete(odp_actions);
4121
4122     return 0;
4123 }
4124
4125 static void
4126 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
4127 {
4128     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4129     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4130     enum ofperr error;
4131
4132     error = validate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions,
4133                              &rule->up.cr.flow, ofproto->max_ports);
4134     if (error) {
4135         ofoperation_complete(rule->up.pending, error);
4136         return;
4137     }
4138
4139     complete_operation(rule);
4140 }
4141 \f
4142 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
4143  * May modify 'packet'.
4144  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
4145 static int
4146 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
4147 {
4148     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
4149     struct ofpbuf key, odp_actions;
4150     struct odputil_keybuf keybuf;
4151     uint16_t odp_port;
4152     struct flow flow;
4153     int error;
4154
4155     flow_extract((struct ofpbuf *) packet, 0, 0, 0, &flow);
4156     odp_port = vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, ofport->odp_port,
4157                                       flow.vlan_tci);
4158     if (odp_port != ofport->odp_port) {
4159         eth_pop_vlan(packet);
4160         flow.vlan_tci = htons(0);
4161     }
4162
4163     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4164     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow);
4165
4166     ofpbuf_init(&odp_actions, 32);
4167     compose_sflow_action(ofproto, &odp_actions, &flow, odp_port);
4168
4169     nl_msg_put_u32(&odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, odp_port);
4170     error = dpif_execute(ofproto->dpif,
4171                          key.data, key.size,
4172                          odp_actions.data, odp_actions.size,
4173                          packet);
4174     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
4175
4176     if (error) {
4177         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %"PRIu32" (%s)",
4178                      ofproto->up.name, odp_port, strerror(error));
4179     }
4180     ofproto_update_local_port_stats(ofport->up.ofproto, packet->size, 0);
4181     return error;
4182 }
4183 \f
4184 /* OpenFlow to datapath action translation. */
4185
4186 static void do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
4187                              struct action_xlate_ctx *ctx);
4188 static void xlate_normal(struct action_xlate_ctx *);
4189
4190 static size_t
4191 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
4192                      struct ofpbuf *odp_actions,
4193                      const struct flow *flow,
4194                      const struct user_action_cookie *cookie)
4195 {
4196     uint32_t pid;
4197
4198     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->dpif,
4199                             ofp_port_to_odp_port(flow->in_port));
4200
4201     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, odp_actions);
4202 }
4203
4204 /* Compose SAMPLE action for sFlow. */
4205 static size_t
4206 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
4207                      struct ofpbuf *odp_actions,
4208                      const struct flow *flow,
4209                      uint32_t odp_port)
4210 {
4211     uint32_t port_ifindex;
4212     uint32_t probability;
4213     struct user_action_cookie cookie;
4214     size_t sample_offset, actions_offset;
4215     int cookie_offset, n_output;
4216
4217     if (!ofproto->sflow || flow->in_port == OFPP_NONE) {
4218         return 0;
4219     }
4220
4221     if (odp_port == OVSP_NONE) {
4222         port_ifindex = 0;
4223         n_output = 0;
4224     } else {
4225         port_ifindex = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ofproto->sflow, odp_port);
4226         n_output = 1;
4227     }
4228
4229     sample_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE);
4230
4231     /* Number of packets out of UINT_MAX to sample. */
4232     probability = dpif_sflow_get_probability(ofproto->sflow);
4233     nl_msg_put_u32(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY, probability);
4234
4235     actions_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS);
4236
4237     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SFLOW;
4238     cookie.data = port_ifindex;
4239     cookie.n_output = n_output;
4240     cookie.vlan_tci = 0;
4241     cookie_offset = put_userspace_action(ofproto, odp_actions, flow, &cookie);
4242
4243     nl_msg_end_nested(odp_actions, actions_offset);
4244     nl_msg_end_nested(odp_actions, sample_offset);
4245     return cookie_offset;
4246 }
4247
4248 /* SAMPLE action must be first action in any given list of actions.
4249  * At this point we do not have all information required to build it. So try to
4250  * build sample action as complete as possible. */
4251 static void
4252 add_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
4253 {
4254     ctx->user_cookie_offset = compose_sflow_action(ctx->ofproto,
4255                                                    ctx->odp_actions,
4256                                                    &ctx->flow, OVSP_NONE);
4257     ctx->sflow_odp_port = 0;
4258     ctx->sflow_n_outputs = 0;
4259 }
4260
4261 /* Fix SAMPLE action according to data collected while composing ODP actions.
4262  * We need to fix SAMPLE actions OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS attribute, i.e. nested
4263  * USERSPACE action's user-cookie which is required for sflow. */
4264 static void
4265 fix_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
4266 {
4267     const struct flow *base = &ctx->base_flow;
4268     struct user_action_cookie *cookie;
4269
4270     if (!ctx->user_cookie_offset) {
4271         return;
4272     }
4273
4274     cookie = ofpbuf_at(ctx->odp_actions, ctx->user_cookie_offset,
4275                      sizeof(*cookie));
4276     assert(cookie != NULL);
4277     assert(cookie->type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW);
4278
4279     if (ctx->sflow_n_outputs) {
4280         cookie->data = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ctx->ofproto->sflow,
4281                                                     ctx->sflow_odp_port);
4282     }
4283     if (ctx->sflow_n_outputs >= 255) {
4284         cookie->n_output = 255;
4285     } else {
4286         cookie->n_output = ctx->sflow_n_outputs;
4287     }
4288     cookie->vlan_tci = base->vlan_tci;
4289 }
4290
4291 static void
4292 compose_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port,
4293                         bool check_stp)
4294 {
4295     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
4296     uint16_t odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofp_port);
4297     ovs_be16 flow_vlan_tci = ctx->flow.vlan_tci;
4298     uint8_t flow_nw_tos = ctx->flow.nw_tos;
4299     uint16_t out_port;
4300
4301     if (ofport) {
4302         struct priority_to_dscp *pdscp;
4303
4304         if (ofport->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FWD)
4305             || (check_stp && !stp_forward_in_state(ofport->stp_state))) {
4306             return;
4307         }
4308
4309         pdscp = get_priority(ofport, ctx->flow.skb_priority);
4310         if (pdscp) {
4311             ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
4312             ctx->flow.nw_tos |= pdscp->dscp;
4313         }
4314     } else {
4315         /* We may not have an ofport record for this port, but it doesn't hurt
4316          * to allow forwarding to it anyhow.  Maybe such a port will appear
4317          * later and we're pre-populating the flow table.  */
4318     }
4319
4320     out_port = vsp_realdev_to_vlandev(ctx->ofproto, odp_port,
4321                                       ctx->flow.vlan_tci);
4322     if (out_port != odp_port) {
4323         ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
4324     }
4325     commit_odp_actions(&ctx->flow, &ctx->base_flow, ctx->odp_actions);
4326     nl_msg_put_u32(ctx->odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, out_port);
4327
4328     ctx->sflow_odp_port = odp_port;
4329     ctx->sflow_n_outputs++;
4330     ctx->nf_output_iface = ofp_port;
4331     ctx->flow.vlan_tci = flow_vlan_tci;
4332     ctx->flow.nw_tos = flow_nw_tos;
4333 }
4334
4335 static void
4336 compose_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port)
4337 {
4338     compose_output_action__(ctx, ofp_port, true);
4339 }
4340
4341 static void
4342 xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4343                    uint16_t in_port, uint8_t table_id)
4344 {
4345     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
4346         struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
4347         struct rule_dpif *rule;
4348         uint16_t old_in_port;
4349         uint8_t old_table_id;
4350
4351         old_table_id = ctx->table_id;
4352         ctx->table_id = table_id;
4353
4354         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port. */
4355         old_in_port = ctx->flow.in_port;
4356         ctx->flow.in_port = in_port;
4357         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &ctx->flow, table_id);
4358
4359         /* Tag the flow. */
4360         if (table_id > 0 && table_id < N_TABLES) {
4361             struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
4362             if (table->other_table) {
4363                 ctx->tags |= (rule
4364                               ? rule->tag
4365                               : rule_calculate_tag(&ctx->flow,
4366                                                    &table->other_table->wc,
4367                                                    table->basis));
4368             }
4369         }
4370
4371         /* Restore the original input port.  Otherwise OFPP_NORMAL and
4372          * OFPP_IN_PORT will have surprising behavior. */
4373         ctx->flow.in_port = old_in_port;
4374
4375         if (ctx->resubmit_hook) {
4376             ctx->resubmit_hook(ctx, rule);
4377         }
4378
4379         if (rule) {
4380             ovs_be64 old_cookie = ctx->cookie;
4381
4382             ctx->recurse++;
4383             ctx->cookie = rule->up.flow_cookie;
4384             do_xlate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions, ctx);
4385             ctx->cookie = old_cookie;
4386             ctx->recurse--;
4387         }
4388
4389         ctx->table_id = old_table_id;
4390     } else {
4391         static struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
4392
4393         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "resubmit actions recursed over %d times",
4394                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
4395     }
4396 }
4397
4398 static void
4399 xlate_resubmit_table(struct action_xlate_ctx *ctx,
4400                      const struct nx_action_resubmit *nar)
4401 {
4402     uint16_t in_port;
4403     uint8_t table_id;
4404
4405     in_port = (nar->in_port == htons(OFPP_IN_PORT)
4406                ? ctx->flow.in_port
4407                : ntohs(nar->in_port));
4408     table_id = nar->table == 255 ? ctx->table_id : nar->table;
4409
4410     xlate_table_action(ctx, in_port, table_id);
4411 }
4412
4413 static void
4414 flood_packets(struct action_xlate_ctx *ctx, bool all)
4415 {
4416     struct ofport_dpif *ofport;
4417
4418     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ctx->ofproto->up.ports) {
4419         uint16_t ofp_port = ofport->up.ofp_port;
4420
4421         if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
4422             continue;
4423         }
4424
4425         if (all) {
4426             compose_output_action__(ctx, ofp_port, false);
4427         } else if (!(ofport->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FLOOD))) {
4428             compose_output_action(ctx, ofp_port);
4429         }
4430     }
4431
4432     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
4433 }
4434
4435 static void
4436 execute_controller_action(struct action_xlate_ctx *ctx, int len,
4437                           enum ofp_packet_in_reason reason)
4438 {
4439     struct ofputil_packet_in pin;
4440     struct ofpbuf *packet;
4441
4442     ctx->may_set_up_flow = false;
4443     if (!ctx->packet) {
4444         return;
4445     }
4446
4447     packet = ofpbuf_clone(ctx->packet);
4448
4449     if (packet->l2 && packet->l3) {
4450         struct eth_header *eh;
4451
4452         eth_pop_vlan(packet);
4453         eh = packet->l2;
4454         assert(eh->eth_type == ctx->flow.dl_type);
4455         memcpy(eh->eth_src, ctx->flow.dl_src, sizeof eh->eth_src);
4456         memcpy(eh->eth_dst, ctx->flow.dl_dst, sizeof eh->eth_dst);
4457
4458         if (ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
4459             eth_push_vlan(packet, ctx->flow.vlan_tci);
4460         }
4461
4462         if (packet->l4) {
4463             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
4464                 packet_set_ipv4(packet, ctx->flow.nw_src, ctx->flow.nw_dst,
4465                                 ctx->flow.nw_tos, ctx->flow.nw_ttl);
4466             }
4467
4468             if (packet->l7) {
4469                 if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_TCP) {
4470                     packet_set_tcp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
4471                                         ctx->flow.tp_dst);
4472                 } else if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_UDP) {
4473                     packet_set_udp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
4474                                         ctx->flow.tp_dst);
4475                 }
4476             }
4477         }
4478     }
4479
4480     pin.packet = packet->data;
4481     pin.packet_len = packet->size;
4482     pin.reason = reason;
4483     pin.table_id = ctx->table_id;
4484     pin.cookie = ctx->cookie;
4485
4486     pin.buffer_id = 0;
4487     pin.send_len = len;
4488     pin.total_len = packet->size;
4489     flow_get_metadata(&ctx->flow, &pin.fmd);
4490
4491     connmgr_send_packet_in(ctx->ofproto->up.connmgr, &pin, &ctx->flow);
4492     ofpbuf_delete(packet);
4493 }
4494
4495 static bool
4496 compose_dec_ttl(struct action_xlate_ctx *ctx)
4497 {
4498     if (ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IP) &&
4499         ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
4500         return false;
4501     }
4502
4503     if (ctx->flow.nw_ttl > 1) {
4504         ctx->flow.nw_ttl--;
4505         return false;
4506     } else {
4507         execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL);
4508
4509         /* Stop processing for current table. */
4510         return true;
4511     }
4512 }
4513
4514 static void
4515 xlate_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx,
4516                       uint16_t port, uint16_t max_len)
4517 {
4518     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->nf_output_iface;
4519
4520     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
4521
4522     switch (port) {
4523     case OFPP_IN_PORT:
4524         compose_output_action(ctx, ctx->flow.in_port);
4525         break;
4526     case OFPP_TABLE:
4527         xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, ctx->table_id);
4528         break;
4529     case OFPP_NORMAL:
4530         xlate_normal(ctx);
4531         break;
4532     case OFPP_FLOOD:
4533         flood_packets(ctx,  false);
4534         break;
4535     case OFPP_ALL:
4536         flood_packets(ctx, true);
4537         break;
4538     case OFPP_CONTROLLER:
4539         execute_controller_action(ctx, max_len, OFPR_ACTION);
4540         break;
4541     case OFPP_LOCAL:
4542         compose_output_action(ctx, OFPP_LOCAL);
4543         break;
4544     case OFPP_NONE:
4545         break;
4546     default:
4547         if (port != ctx->flow.in_port) {
4548             compose_output_action(ctx, port);
4549         }
4550         break;
4551     }
4552
4553     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
4554         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
4555     } else if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
4556         ctx->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
4557     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
4558                ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
4559         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
4560     }
4561 }
4562
4563 static void
4564 xlate_output_reg_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4565                         const struct nx_action_output_reg *naor)
4566 {
4567     uint64_t ofp_port;
4568
4569     ofp_port = nxm_read_field_bits(naor->src, naor->ofs_nbits, &ctx->flow);
4570
4571     if (ofp_port <= UINT16_MAX) {
4572         xlate_output_action__(ctx, ofp_port, ntohs(naor->max_len));
4573     }
4574 }
4575
4576 static void
4577 xlate_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4578                     const struct ofp_action_output *oao)
4579 {
4580     xlate_output_action__(ctx, ntohs(oao->port), ntohs(oao->max_len));
4581 }
4582
4583 static void
4584 xlate_enqueue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4585                      const struct ofp_action_enqueue *oae)
4586 {
4587     uint16_t ofp_port;
4588     uint32_t flow_priority, priority;
4589     int error;
4590
4591     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(oae->queue_id),
4592                                    &priority);
4593     if (error) {
4594         /* Fall back to ordinary output action. */
4595         xlate_output_action__(ctx, ntohs(oae->port), 0);
4596         return;
4597     }
4598
4599     /* Figure out datapath output port. */
4600     ofp_port = ntohs(oae->port);
4601     if (ofp_port == OFPP_IN_PORT) {
4602         ofp_port = ctx->flow.in_port;
4603     } else if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
4604         return;
4605     }
4606
4607     /* Add datapath actions. */
4608     flow_priority = ctx->flow.skb_priority;
4609     ctx->flow.skb_priority = priority;
4610     compose_output_action(ctx, ofp_port);
4611     ctx->flow.skb_priority = flow_priority;
4612
4613     /* Update NetFlow output port. */
4614     if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
4615         ctx->nf_output_iface = ofp_port;
4616     } else if (ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
4617         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
4618     }
4619 }
4620
4621 static void
4622 xlate_set_queue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4623                        const struct nx_action_set_queue *nasq)
4624 {
4625     uint32_t priority;
4626     int error;
4627
4628     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(nasq->queue_id),
4629                                    &priority);
4630     if (error) {
4631         /* Couldn't translate queue to a priority, so ignore.  A warning
4632          * has already been logged. */
4633         return;
4634     }
4635
4636     ctx->flow.skb_priority = priority;
4637 }
4638
4639 struct xlate_reg_state {
4640     ovs_be16 vlan_tci;
4641     ovs_be64 tun_id;
4642 };
4643
4644 static void
4645 xlate_autopath(struct action_xlate_ctx *ctx,
4646                const struct nx_action_autopath *naa)
4647 {
4648     uint16_t ofp_port = ntohl(naa->id);
4649     struct ofport_dpif *port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
4650
4651     if (!port || !port->bundle) {
4652         ofp_port = OFPP_NONE;
4653     } else if (port->bundle->bond) {
4654         /* Autopath does not support VLAN hashing. */
4655         struct ofport_dpif *slave = bond_choose_output_slave(
4656             port->bundle->bond, &ctx->flow, 0, &ctx->tags);
4657         if (slave) {
4658             ofp_port = slave->up.ofp_port;
4659         }
4660     }
4661     autopath_execute(naa, &ctx->flow, ofp_port);
4662 }
4663
4664 static bool
4665 slave_enabled_cb(uint16_t ofp_port, void *ofproto_)
4666 {
4667     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
4668     struct ofport_dpif *port;
4669
4670     switch (ofp_port) {
4671     case OFPP_IN_PORT:
4672     case OFPP_TABLE:
4673     case OFPP_NORMAL:
4674     case OFPP_FLOOD:
4675     case OFPP_ALL:
4676     case OFPP_NONE:
4677         return true;
4678     case OFPP_CONTROLLER: /* Not supported by the bundle action. */
4679         return false;
4680     default:
4681         port = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
4682         return port ? port->may_enable : false;
4683     }
4684 }
4685
4686 static void
4687 xlate_learn_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4688                    const struct nx_action_learn *learn)
4689 {
4690     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 1);
4691     struct ofputil_flow_mod fm;
4692     int error;
4693
4694     learn_execute(learn, &ctx->flow, &fm);
4695
4696     error = ofproto_flow_mod(&ctx->ofproto->up, &fm);
4697     if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4698         VLOG_WARN("learning action failed to modify flow table (%s)",
4699                   ofperr_get_name(error));
4700     }
4701
4702     free(fm.actions);
4703 }
4704
4705 static bool
4706 may_receive(const struct ofport_dpif *port, struct action_xlate_ctx *ctx)
4707 {
4708     if (port->up.opp.config & (eth_addr_equals(ctx->flow.dl_dst, eth_addr_stp)
4709                                ? htonl(OFPPC_NO_RECV_STP)
4710                                : htonl(OFPPC_NO_RECV))) {
4711         return false;
4712     }
4713
4714     /* Only drop packets here if both forwarding and learning are
4715      * disabled.  If just learning is enabled, we need to have
4716      * OFPP_NORMAL and the learning action have a look at the packet
4717      * before we can drop it. */
4718     if (!stp_forward_in_state(port->stp_state)
4719             && !stp_learn_in_state(port->stp_state)) {
4720         return false;
4721     }
4722
4723     return true;
4724 }
4725
4726 static void
4727 do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
4728                  struct action_xlate_ctx *ctx)
4729 {
4730     const struct ofport_dpif *port;
4731     const union ofp_action *ia;
4732     size_t left;
4733
4734     port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
4735     if (port && !may_receive(port, ctx)) {
4736         /* Drop this flow. */
4737         return;
4738     }
4739
4740     OFPUTIL_ACTION_FOR_EACH_UNSAFE (ia, left, in, n_in) {
4741         const struct ofp_action_dl_addr *oada;
4742         const struct nx_action_resubmit *nar;
4743         const struct nx_action_set_tunnel *nast;
4744         const struct nx_action_set_queue *nasq;
4745         const struct nx_action_multipath *nam;
4746         const struct nx_action_autopath *naa;
4747         const struct nx_action_bundle *nab;
4748         const struct nx_action_output_reg *naor;
4749         enum ofputil_action_code code;
4750         ovs_be64 tun_id;
4751
4752         if (ctx->exit) {
4753             break;
4754         }
4755
4756         code = ofputil_decode_action_unsafe(ia);
4757         switch (code) {
4758         case OFPUTIL_OFPAT_OUTPUT:
4759             xlate_output_action(ctx, &ia->output);
4760             break;
4761
4762         case OFPUTIL_OFPAT_SET_VLAN_VID:
4763             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
4764             ctx->flow.vlan_tci |= ia->vlan_vid.vlan_vid | htons(VLAN_CFI);
4765             break;
4766
4767         case OFPUTIL_OFPAT_SET_VLAN_PCP:
4768             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
4769             ctx->flow.vlan_tci |= htons(
4770                 (ia->vlan_pcp.vlan_pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
4771             break;
4772
4773         case OFPUTIL_OFPAT_STRIP_VLAN:
4774             ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
4775             break;
4776
4777         case OFPUTIL_OFPAT_SET_DL_SRC:
4778             oada = ((struct ofp_action_dl_addr *) ia);
4779             memcpy(ctx->flow.dl_src, oada->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
4780             break;
4781
4782         case OFPUTIL_OFPAT_SET_DL_DST:
4783             oada = ((struct ofp_action_dl_addr *) ia);
4784             memcpy(ctx->flow.dl_dst, oada->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
4785             break;
4786
4787         case OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_SRC:
4788             ctx->flow.nw_src = ia->nw_addr.nw_addr;
4789             break;
4790
4791         case OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_DST:
4792             ctx->flow.nw_dst = ia->nw_addr.nw_addr;
4793             break;
4794
4795         case OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_TOS:
4796             /* OpenFlow 1.0 only supports IPv4. */
4797             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
4798                 ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
4799                 ctx->flow.nw_tos |= ia->nw_tos.nw_tos & IP_DSCP_MASK;
4800             }
4801             break;
4802
4803         case OFPUTIL_OFPAT_SET_TP_SRC:
4804             ctx->flow.tp_src = ia->tp_port.tp_port;
4805             break;
4806
4807         case OFPUTIL_OFPAT_SET_TP_DST:
4808             ctx->flow.tp_dst = ia->tp_port.tp_port;
4809             break;
4810
4811         case OFPUTIL_OFPAT_ENQUEUE:
4812             xlate_enqueue_action(ctx, (const struct ofp_action_enqueue *) ia);
4813             break;
4814
4815         case OFPUTIL_NXAST_RESUBMIT:
4816             nar = (const struct nx_action_resubmit *) ia;
4817             xlate_table_action(ctx, ntohs(nar->in_port), ctx->table_id);
4818             break;
4819
4820         case OFPUTIL_NXAST_RESUBMIT_TABLE:
4821             xlate_resubmit_table(ctx, (const struct nx_action_resubmit *) ia);
4822             break;
4823
4824         case OFPUTIL_NXAST_SET_TUNNEL:
4825             nast = (const struct nx_action_set_tunnel *) ia;
4826             tun_id = htonll(ntohl(nast->tun_id));
4827             ctx->flow.tun_id = tun_id;
4828             break;
4829
4830         case OFPUTIL_NXAST_SET_QUEUE:
4831             nasq = (const struct nx_action_set_queue *) ia;
4832             xlate_set_queue_action(ctx, nasq);
4833             break;
4834
4835         case OFPUTIL_NXAST_POP_QUEUE:
4836             ctx->flow.skb_priority = ctx->orig_skb_priority;
4837             break;
4838
4839         case OFPUTIL_NXAST_REG_MOVE:
4840             nxm_execute_reg_move((const struct nx_action_reg_move *) ia,
4841                                  &ctx->flow);
4842             break;
4843
4844         case OFPUTIL_NXAST_REG_LOAD:
4845             nxm_execute_reg_load((const struct nx_action_reg_load *) ia,
4846                                  &ctx->flow);
4847             break;
4848
4849         case OFPUTIL_NXAST_NOTE:
4850             /* Nothing to do. */
4851             break;
4852
4853         case OFPUTIL_NXAST_SET_TUNNEL64:
4854             tun_id = ((const struct nx_action_set_tunnel64 *) ia)->tun_id;
4855             ctx->flow.tun_id = tun_id;
4856             break;
4857
4858         case OFPUTIL_NXAST_MULTIPATH:
4859             nam = (const struct nx_action_multipath *) ia;
4860             multipath_execute(nam, &ctx->flow);
4861             break;
4862
4863         case OFPUTIL_NXAST_AUTOPATH:
4864             naa = (const struct nx_action_autopath *) ia;
4865             xlate_autopath(ctx, naa);
4866             break;
4867
4868         case OFPUTIL_NXAST_BUNDLE:
4869             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
4870             nab = (const struct nx_action_bundle *) ia;
4871             xlate_output_action__(ctx, bundle_execute(nab, &ctx->flow,
4872                                                       slave_enabled_cb,
4873                                                       ctx->ofproto), 0);
4874             break;
4875
4876         case OFPUTIL_NXAST_BUNDLE_LOAD:
4877             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
4878             nab = (const struct nx_action_bundle *) ia;
4879             bundle_execute_load(nab, &ctx->flow, slave_enabled_cb,
4880                                 ctx->ofproto);
4881             break;
4882
4883         case OFPUTIL_NXAST_OUTPUT_REG:
4884             naor = (const struct nx_action_output_reg *) ia;
4885             xlate_output_reg_action(ctx, naor);
4886             break;
4887
4888         case OFPUTIL_NXAST_LEARN:
4889             ctx->has_learn = true;
4890             if (ctx->may_learn) {
4891                 xlate_learn_action(ctx, (const struct nx_action_learn *) ia);
4892             }
4893             break;
4894
4895         case OFPUTIL_NXAST_DEC_TTL:
4896             if (compose_dec_ttl(ctx)) {
4897                 goto out;
4898             }
4899             break;
4900
4901         case OFPUTIL_NXAST_EXIT:
4902             ctx->exit = true;
4903             break;
4904         }
4905     }
4906
4907 out:
4908     /* We've let OFPP_NORMAL and the learning action look at the packet,
4909      * so drop it now if forwarding is disabled. */
4910     if (port && !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
4911         ofpbuf_clear(ctx->odp_actions);
4912         add_sflow_action(ctx);
4913     }
4914 }
4915
4916 static void
4917 action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *ctx,
4918                       struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4919                       ovs_be16 initial_tci, ovs_be64 cookie,
4920                       const struct ofpbuf *packet)
4921 {
4922     ctx->ofproto = ofproto;
4923     ctx->flow = *flow;
4924     ctx->base_flow = ctx->flow;
4925     ctx->base_flow.tun_id = 0;
4926     ctx->base_flow.vlan_tci = initial_tci;
4927     ctx->cookie = cookie;
4928     ctx->packet = packet;
4929     ctx->may_learn = packet != NULL;
4930     ctx->resubmit_hook = NULL;
4931 }
4932
4933 static struct ofpbuf *
4934 xlate_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
4935               const union ofp_action *in, size_t n_in)
4936 {
4937     struct flow orig_flow = ctx->flow;
4938
4939     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_xlate);
4940
4941     ctx->odp_actions = ofpbuf_new(512);
4942     ofpbuf_reserve(ctx->odp_actions, NL_A_U32_SIZE);
4943     ctx->tags = 0;
4944     ctx->may_set_up_flow = true;
4945     ctx->has_learn = false;
4946     ctx->has_normal = false;
4947     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
4948     ctx->mirrors = 0;
4949     ctx->recurse = 0;
4950     ctx->orig_skb_priority = ctx->flow.skb_priority;
4951     ctx->table_id = 0;
4952     ctx->exit = false;
4953
4954     if (ctx->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
4955         switch (ctx->ofproto->up.frag_handling) {
4956         case OFPC_FRAG_NORMAL:
4957             /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
4958             ctx->flow.tp_src = ctx->base_flow.tp_src = htons(0);
4959             ctx->flow.tp_dst = ctx->base_flow.tp_dst = htons(0);
4960             break;
4961
4962         case OFPC_FRAG_DROP:
4963             return ctx->odp_actions;
4964
4965         case OFPC_FRAG_REASM:
4966             NOT_REACHED();
4967
4968         case OFPC_FRAG_NX_MATCH:
4969             /* Nothing to do. */
4970             break;
4971
4972         case OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER:
4973             NOT_REACHED();
4974         }
4975     }
4976
4977     if (process_special(ctx->ofproto, &ctx->flow, ctx->packet)) {
4978         ctx->may_set_up_flow = false;
4979         return ctx->odp_actions;
4980     } else {
4981         add_sflow_action(ctx);
4982         do_xlate_actions(in, n_in, ctx);
4983
4984         if (!connmgr_may_set_up_flow(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
4985                                      ctx->odp_actions->data,
4986                                      ctx->odp_actions->size)) {
4987             ctx->may_set_up_flow = false;
4988             if (ctx->packet
4989                 && connmgr_msg_in_hook(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
4990                                        ctx->packet)) {
4991                 compose_output_action(ctx, OFPP_LOCAL);
4992             }
4993         }
4994         add_mirror_actions(ctx, &orig_flow);
4995         fix_sflow_action(ctx);
4996     }
4997
4998     return ctx->odp_actions;
4999 }
5000 \f
5001 /* OFPP_NORMAL implementation. */
5002
5003 static struct ofport_dpif *ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *);
5004
5005 /* Given 'vid', the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
5006  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), and 'in_bundle',
5007  * the bundle on which the packet was received, returns the VLAN to which the
5008  * packet belongs.
5009  *
5010  * Both 'vid' and the return value are in the range 0...4095. */
5011 static uint16_t
5012 input_vid_to_vlan(const struct ofbundle *in_bundle, uint16_t vid)
5013 {
5014     switch (in_bundle->vlan_mode) {
5015     case PORT_VLAN_ACCESS:
5016         return in_bundle->vlan;
5017         break;
5018
5019     case PORT_VLAN_TRUNK:
5020         return vid;
5021
5022     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5023     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5024         return vid ? vid : in_bundle->vlan;
5025
5026     default:
5027         NOT_REACHED();
5028     }
5029 }
5030
5031 /* Checks whether a packet with the given 'vid' may ingress on 'in_bundle'.
5032  * If so, returns true.  Otherwise, returns false and, if 'warn' is true, logs
5033  * a warning.
5034  *
5035  * 'vid' should be the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
5036  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), in the range
5037  * 0...4095. */
5038 static bool
5039 input_vid_is_valid(uint16_t vid, struct ofbundle *in_bundle, bool warn)
5040 {
5041     /* Allow any VID on the OFPP_NONE port. */
5042     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
5043         return true;
5044     }
5045
5046     switch (in_bundle->vlan_mode) {
5047     case PORT_VLAN_ACCESS:
5048         if (vid) {
5049             if (warn) {
5050                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5051                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
5052                              "packet received on port %s configured as VLAN "
5053                              "%"PRIu16" access port",
5054                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
5055                              in_bundle->name, in_bundle->vlan);
5056             }
5057             return false;
5058         }
5059         return true;
5060
5061     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5062     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5063         if (!vid) {
5064             /* Port must always carry its native VLAN. */
5065             return true;
5066         }
5067         /* Fall through. */
5068     case PORT_VLAN_TRUNK:
5069         if (!ofbundle_includes_vlan(in_bundle, vid)) {
5070             if (warn) {
5071                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5072                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" packet "
5073                              "received on port %s not configured for trunking "
5074                              "VLAN %"PRIu16,
5075                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
5076                              in_bundle->name, vid);
5077             }
5078             return false;
5079         }
5080         return true;
5081
5082     default:
5083         NOT_REACHED();
5084     }
5085
5086 }
5087
5088 /* Given 'vlan', the VLAN that a packet belongs to, and
5089  * 'out_bundle', a bundle on which the packet is to be output, returns the VID
5090  * that should be included in the 802.1Q header.  (If the return value is 0,
5091  * then the 802.1Q header should only be included in the packet if there is a
5092  * nonzero PCP.)
5093  *
5094  * Both 'vlan' and the return value are in the range 0...4095. */
5095 static uint16_t
5096 output_vlan_to_vid(const struct ofbundle *out_bundle, uint16_t vlan)
5097 {
5098     switch (out_bundle->vlan_mode) {
5099     case PORT_VLAN_ACCESS:
5100         return 0;
5101
5102     case PORT_VLAN_TRUNK:
5103     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5104         return vlan;
5105
5106     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5107         return vlan == out_bundle->vlan ? 0 : vlan;
5108
5109     default:
5110         NOT_REACHED();
5111     }
5112 }
5113
5114 static void
5115 output_normal(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct ofbundle *out_bundle,
5116               uint16_t vlan)
5117 {
5118     struct ofport_dpif *port;
5119     uint16_t vid;
5120     ovs_be16 tci, old_tci;
5121
5122     vid = output_vlan_to_vid(out_bundle, vlan);
5123     if (!out_bundle->bond) {
5124         port = ofbundle_get_a_port(out_bundle);
5125     } else {
5126         port = bond_choose_output_slave(out_bundle->bond, &ctx->flow,
5127                                         vid, &ctx->tags);
5128         if (!port) {
5129             /* No slaves enabled, so drop packet. */
5130             return;
5131         }
5132     }
5133
5134     old_tci = ctx->flow.vlan_tci;
5135     tci = htons(vid);
5136     if (tci || out_bundle->use_priority_tags) {
5137         tci |= ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_PCP_MASK);
5138         if (tci) {
5139             tci |= htons(VLAN_CFI);
5140         }
5141     }
5142     ctx->flow.vlan_tci = tci;
5143
5144     compose_output_action(ctx, port->up.ofp_port);
5145     ctx->flow.vlan_tci = old_tci;
5146 }
5147
5148 static int
5149 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
5150 {
5151     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
5152     return ffs(mask);
5153 }
5154
5155 static bool
5156 ofbundle_trunks_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
5157 {
5158     return (bundle->vlan_mode != PORT_VLAN_ACCESS
5159             && (!bundle->trunks || bitmap_is_set(bundle->trunks, vlan)));
5160 }
5161
5162 static bool
5163 ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
5164 {
5165     return vlan == bundle->vlan || ofbundle_trunks_vlan(bundle, vlan);
5166 }
5167
5168 /* Returns an arbitrary interface within 'bundle'. */
5169 static struct ofport_dpif *
5170 ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *bundle)
5171 {
5172     return CONTAINER_OF(list_front(&bundle->ports),
5173                         struct ofport_dpif, bundle_node);
5174 }
5175
5176 static bool
5177 vlan_is_mirrored(const struct ofmirror *m, int vlan)
5178 {
5179     return !m->vlans || bitmap_is_set(m->vlans, vlan);
5180 }
5181
5182 /* Returns true if a packet with Ethernet destination MAC 'dst' may be mirrored
5183  * to a VLAN.  In general most packets may be mirrored but we want to drop
5184  * protocols that may confuse switches. */
5185 static bool
5186 eth_dst_may_rspan(const uint8_t dst[ETH_ADDR_LEN])
5187 {
5188     /* If you change this function's behavior, please update corresponding
5189      * documentation in vswitch.xml at the same time. */
5190     if (dst[0] != 0x01) {
5191         /* All the currently banned MACs happen to start with 01 currently, so
5192          * this is a quick way to eliminate most of the good ones. */
5193     } else {
5194         if (eth_addr_is_reserved(dst)) {
5195             /* Drop STP, IEEE pause frames, and other reserved protocols
5196              * (01-80-c2-00-00-0x). */
5197             return false;
5198         }
5199
5200         if (dst[0] == 0x01 && dst[1] == 0x00 && dst[2] == 0x0c) {
5201             /* Cisco OUI. */
5202             if ((dst[3] & 0xfe) == 0xcc &&
5203                 (dst[4] & 0xfe) == 0xcc &&
5204                 (dst[5] & 0xfe) == 0xcc) {
5205                 /* Drop the following protocols plus others following the same
5206                    pattern:
5207
5208                    CDP, VTP, DTP, PAgP  (01-00-0c-cc-cc-cc)
5209                    Spanning Tree PVSTP+ (01-00-0c-cc-cc-cd)
5210                    STP Uplink Fast      (01-00-0c-cd-cd-cd) */
5211                 return false;
5212             }
5213
5214             if (!(dst[3] | dst[4] | dst[5])) {
5215                 /* Drop Inter Switch Link packets (01-00-0c-00-00-00). */
5216                 return false;
5217             }
5218         }
5219     }
5220     return true;
5221 }
5222
5223 static void
5224 add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct flow *orig_flow)
5225 {
5226     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
5227     mirror_mask_t mirrors;
5228     struct ofbundle *in_bundle;
5229     uint16_t vlan;
5230     uint16_t vid;
5231     const struct nlattr *a;
5232     size_t left;
5233
5234     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, orig_flow->in_port,
5235                                     ctx->packet != NULL);
5236     if (!in_bundle) {
5237         return;
5238     }
5239     mirrors = in_bundle->src_mirrors;
5240
5241     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
5242     if (in_bundle->mirror_out) {
5243         if (ctx->packet != NULL) {
5244             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5245             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
5246                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
5247                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5248         }
5249         return;
5250     }
5251
5252     /* Check VLAN. */
5253     vid = vlan_tci_to_vid(orig_flow->vlan_tci);
5254     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
5255         return;
5256     }
5257     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
5258
5259     /* Look at the output ports to check for destination selections. */
5260
5261     NL_ATTR_FOR_EACH (a, left, ctx->odp_actions->data,
5262                       ctx->odp_actions->size) {
5263         enum ovs_action_attr type = nl_attr_type(a);
5264         struct ofport_dpif *ofport;
5265
5266         if (type != OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT) {
5267             continue;
5268         }
5269
5270         ofport = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
5271         if (ofport && ofport->bundle) {
5272             mirrors |= ofport->bundle->dst_mirrors;
5273         }
5274     }
5275
5276     if (!mirrors) {
5277         return;
5278     }
5279
5280     /* Restore the original packet before adding the mirror actions. */
5281     ctx->flow = *orig_flow;
5282
5283     while (mirrors) {
5284         struct ofmirror *m;
5285
5286         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5287
5288         if (!vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
5289             mirrors &= mirrors - 1;
5290             continue;
5291         }
5292
5293         mirrors &= ~m->dup_mirrors;
5294         ctx->mirrors |= m->dup_mirrors;
5295         if (m->out) {
5296             output_normal(ctx, m->out, vlan);
5297         } else if (eth_dst_may_rspan(orig_flow->dl_dst)
5298                    && vlan != m->out_vlan) {
5299             struct ofbundle *bundle;
5300
5301             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
5302                 if (ofbundle_includes_vlan(bundle, m->out_vlan)
5303                     && !bundle->mirror_out) {
5304                     output_normal(ctx, bundle, m->out_vlan);
5305                 }
5306             }
5307         }
5308     }
5309 }
5310
5311 static void
5312 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
5313                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
5314 {
5315     if (!mirrors) {
5316         return;
5317     }
5318
5319     for (; mirrors; mirrors &= mirrors - 1) {
5320         struct ofmirror *m;
5321
5322         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5323
5324         if (!m) {
5325             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
5326              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
5327              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
5328              * mirror list before reaching here, but doing that would
5329              * not properly account the traffic stats we've currently
5330              * accumulated for previous mirror configuration. */
5331             continue;
5332         }
5333
5334         m->packet_count += packets;
5335         m->byte_count += bytes;
5336     }
5337 }
5338
5339 /* A VM broadcasts a gratuitous ARP to indicate that it has resumed after
5340  * migration.  Older Citrix-patched Linux DomU used gratuitous ARP replies to
5341  * indicate this; newer upstream kernels use gratuitous ARP requests. */
5342 static bool
5343 is_gratuitous_arp(const struct flow *flow)
5344 {
5345     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
5346             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
5347             && (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
5348                 || (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST
5349                     && flow->nw_src == flow->nw_dst)));
5350 }
5351
5352 static void
5353 update_learning_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
5354                       const struct flow *flow, int vlan,
5355                       struct ofbundle *in_bundle)
5356 {
5357     struct mac_entry *mac;
5358
5359     /* Don't learn the OFPP_NONE port. */
5360     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
5361         return;
5362     }
5363
5364     if (!mac_learning_may_learn(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan)) {
5365         return;
5366     }
5367
5368     mac = mac_learning_insert(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan);
5369     if (is_gratuitous_arp(flow)) {
5370         /* We don't want to learn from gratuitous ARP packets that are
5371          * reflected back over bond slaves so we lock the learning table. */
5372         if (!in_bundle->bond) {
5373             mac_entry_set_grat_arp_lock(mac);
5374         } else if (mac_entry_is_grat_arp_locked(mac)) {
5375             return;
5376         }
5377     }
5378
5379     if (mac_entry_is_new(mac) || mac->port.p != in_bundle) {
5380         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
5381          * so keep the rate limit relatively high. */
5382         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
5383         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
5384                     "on port %s in VLAN %d",
5385                     ofproto->up.name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
5386                     in_bundle->name, vlan);
5387
5388         mac->port.p = in_bundle;
5389         tag_set_add(&ofproto->revalidate_set,
5390                     mac_learning_changed(ofproto->ml, mac));
5391     }
5392 }
5393
5394 static struct ofbundle *
5395 lookup_input_bundle(struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t in_port, bool warn)
5396 {
5397     struct ofport_dpif *ofport;
5398
5399     /* Special-case OFPP_NONE, which a controller may use as the ingress
5400      * port for traffic that it is sourcing. */
5401     if (in_port == OFPP_NONE) {
5402         return &ofpp_none_bundle;
5403     }
5404
5405     /* Find the port and bundle for the received packet. */
5406     ofport = get_ofp_port(ofproto, in_port);
5407     if (ofport && ofport->bundle) {
5408         return ofport->bundle;
5409     }
5410
5411     /* Odd.  A few possible reasons here:
5412      *
5413      * - We deleted a port but there are still a few packets queued up
5414      *   from it.
5415      *
5416      * - Someone externally added a port (e.g. "ovs-dpctl add-if") that
5417      *   we don't know about.
5418      *
5419      * - The ofproto client didn't configure the port as part of a bundle.
5420      */
5421     if (warn) {
5422         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5423
5424         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
5425                      "port %"PRIu16, ofproto->up.name, in_port);
5426     }
5427     return NULL;
5428 }
5429
5430 /* Determines whether packets in 'flow' within 'ofproto' should be forwarded or
5431  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
5432  * dropped.
5433  *
5434  * 'in_port' must be the ofport_dpif that corresponds to flow->in_port.
5435  * 'in_port' must be part of a bundle (e.g. in_port->bundle must be nonnull).
5436  *
5437  * 'vlan' must be the VLAN that corresponds to flow->vlan_tci on 'in_port', as
5438  * returned by input_vid_to_vlan().  It must be a valid VLAN for 'in_port', as
5439  * checked by input_vid_is_valid().
5440  *
5441  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
5442  * so in one special case.
5443  */
5444 static bool
5445 is_admissible(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5446               struct ofport_dpif *in_port, uint16_t vlan, tag_type *tags)
5447 {
5448     struct ofbundle *in_bundle = in_port->bundle;
5449
5450     /* Drop frames for reserved multicast addresses
5451      * only if forward_bpdu option is absent. */
5452     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst) && !ofproto->up.forward_bpdu) {
5453         return false;
5454     }
5455
5456     if (in_bundle->bond) {
5457         struct mac_entry *mac;
5458
5459         switch (bond_check_admissibility(in_bundle->bond, in_port,
5460                                          flow->dl_dst, tags)) {
5461         case BV_ACCEPT:
5462             break;
5463
5464         case BV_DROP:
5465             return false;
5466
5467         case BV_DROP_IF_MOVED:
5468             mac = mac_learning_lookup(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan, NULL);
5469             if (mac && mac->port.p != in_bundle &&
5470                 (!is_gratuitous_arp(flow)
5471                  || mac_entry_is_grat_arp_locked(mac))) {
5472                 return false;
5473             }
5474             break;
5475         }
5476     }
5477
5478     return true;
5479 }
5480
5481 static void
5482 xlate_normal(struct action_xlate_ctx *ctx)
5483 {
5484     struct ofport_dpif *in_port;
5485     struct ofbundle *in_bundle;
5486     struct mac_entry *mac;
5487     uint16_t vlan;
5488     uint16_t vid;
5489
5490     ctx->has_normal = true;
5491
5492     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port,
5493                                   ctx->packet != NULL);
5494     if (!in_bundle) {
5495         return;
5496     }
5497
5498     /* We know 'in_port' exists unless it is "ofpp_none_bundle",
5499      * since lookup_input_bundle() succeeded. */
5500     in_port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
5501
5502     /* Drop malformed frames. */
5503     if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_VLAN) &&
5504         !(ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI))) {
5505         if (ctx->packet != NULL) {
5506             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5507             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet with partial "
5508                          "VLAN tag received on port %s",
5509                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5510         }
5511         return;
5512     }
5513
5514     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
5515     if (in_bundle->mirror_out) {
5516         if (ctx->packet != NULL) {
5517             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5518             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
5519                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
5520                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5521         }
5522         return;
5523     }
5524
5525     /* Check VLAN. */
5526     vid = vlan_tci_to_vid(ctx->flow.vlan_tci);
5527     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
5528         return;
5529     }
5530     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
5531
5532     /* Check other admissibility requirements. */
5533     if (in_port &&
5534          !is_admissible(ctx->ofproto, &ctx->flow, in_port, vlan, &ctx->tags)) {
5535         return;
5536     }
5537
5538     /* Learn source MAC. */
5539     if (ctx->may_learn) {
5540         update_learning_table(ctx->ofproto, &ctx->flow, vlan, in_bundle);
5541     }
5542
5543     /* Determine output bundle. */
5544     mac = mac_learning_lookup(ctx->ofproto->ml, ctx->flow.dl_dst, vlan,
5545                               &ctx->tags);
5546     if (mac) {
5547         if (mac->port.p != in_bundle) {
5548             output_normal(ctx, mac->port.p, vlan);
5549         }
5550     } else {
5551         struct ofbundle *bundle;
5552
5553         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ctx->ofproto->bundles) {
5554             if (bundle != in_bundle
5555                 && ofbundle_includes_vlan(bundle, vlan)
5556                 && bundle->floodable
5557                 && !bundle->mirror_out) {
5558                 output_normal(ctx, bundle, vlan);
5559             }
5560         }
5561         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
5562     }
5563 }
5564 \f
5565 /* Optimized flow revalidation.
5566  *
5567  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
5568  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
5569  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
5570  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
5571  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
5572  * doesn't change very often.
5573  *
5574  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
5575  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
5576  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
5577  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
5578  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
5579  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
5580  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
5581  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
5582  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
5583  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
5584  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
5585
5586 /* Calculates the tag to use for 'flow' and wildcards 'wc' when it is inserted
5587  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
5588 static uint32_t
5589 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wc,
5590                    uint32_t secret)
5591 {
5592     if (flow_wildcards_is_catchall(wc)) {
5593         return 0;
5594     } else {
5595         struct flow tag_flow = *flow;
5596         flow_zero_wildcards(&tag_flow, wc);
5597         return tag_create_deterministic(flow_hash(&tag_flow, secret));
5598     }
5599 }
5600
5601 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
5602  * taggability of that table.
5603  *
5604  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
5605  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
5606  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
5607  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
5608  * different wildcards to be created with the same address, then this function
5609  * will incorrectly skip revalidation. */
5610 static void
5611 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
5612 {
5613     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
5614     const struct classifier *cls = &ofproto->up.tables[table_id];
5615     struct cls_table *catchall, *other;
5616     struct cls_table *t;
5617
5618     catchall = other = NULL;
5619
5620     switch (hmap_count(&cls->tables)) {
5621     case 0:
5622         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
5623          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
5624          * yet. */
5625         break;
5626
5627     case 1:
5628     case 2:
5629         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &cls->tables) {
5630             if (cls_table_is_catchall(t)) {
5631                 catchall = t;
5632             } else if (!other) {
5633                 other = t;
5634             } else {
5635                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
5636                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
5637                 other = NULL;
5638             }
5639         }
5640         break;
5641
5642     default:
5643         /* Can't tag this table. */
5644         break;
5645     }
5646
5647     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
5648         table->catchall_table = catchall;
5649         table->other_table = other;
5650         ofproto->need_revalidate = true;
5651     }
5652 }
5653
5654 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
5655  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
5656  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
5657  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
5658  *
5659  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
5660  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
5661 static void
5662 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
5663 {
5664     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5665
5666     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
5667
5668     if (!ofproto->need_revalidate) {
5669         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
5670
5671         if (table->other_table && rule->tag) {
5672             tag_set_add(&ofproto->revalidate_set, rule->tag);
5673         } else {
5674             ofproto->need_revalidate = true;
5675         }
5676     }
5677 }
5678 \f
5679 static bool
5680 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
5681                   enum ofp_config_flags frag_handling)
5682 {
5683     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5684
5685     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
5686         ofproto->need_revalidate = true;
5687         return true;
5688     } else {
5689         return false;
5690     }
5691 }
5692
5693 static enum ofperr
5694 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
5695            const struct flow *flow,
5696            const union ofp_action *ofp_actions, size_t n_ofp_actions)
5697 {
5698     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5699     enum ofperr error;
5700
5701     if (flow->in_port >= ofproto->max_ports && flow->in_port < OFPP_MAX) {
5702         return OFPERR_NXBRC_BAD_IN_PORT;
5703     }
5704
5705     error = validate_actions(ofp_actions, n_ofp_actions, flow,
5706                              ofproto->max_ports);
5707     if (!error) {
5708         struct odputil_keybuf keybuf;
5709         struct ofpbuf *odp_actions;
5710         struct ofproto_push push;
5711         struct ofpbuf key;
5712
5713         ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5714         odp_flow_key_from_flow(&key, flow);
5715
5716         action_xlate_ctx_init(&push.ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci, 0,
5717                               packet);
5718
5719         /* Ensure that resubmits in 'ofp_actions' get accounted to their
5720          * matching rules. */
5721         push.packets = 1;
5722         push.bytes = packet->size;
5723         push.used = time_msec();
5724         push.ctx.resubmit_hook = push_resubmit;
5725
5726         odp_actions = xlate_actions(&push.ctx, ofp_actions, n_ofp_actions);
5727         dpif_execute(ofproto->dpif, key.data, key.size,
5728                      odp_actions->data, odp_actions->size, packet);
5729         ofpbuf_delete(odp_actions);
5730     }
5731     return error;
5732 }
5733 \f
5734 /* NetFlow. */
5735
5736 static int
5737 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
5738             const struct netflow_options *netflow_options)
5739 {
5740     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5741
5742     if (netflow_options) {
5743         if (!ofproto->netflow) {
5744             ofproto->netflow = netflow_create();
5745         }
5746         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
5747     } else {
5748         netflow_destroy(ofproto->netflow);
5749         ofproto->netflow = NULL;
5750         return 0;
5751     }
5752 }
5753
5754 static void
5755 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
5756                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
5757 {
5758     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5759
5760     dpif_get_netflow_ids(ofproto->dpif, engine_type, engine_id);
5761 }
5762
5763 static void
5764 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
5765 {
5766     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
5767         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
5768         struct subfacet *subfacet;
5769         struct ofexpired expired;
5770
5771         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5772             if (subfacet->installed) {
5773                 struct dpif_flow_stats stats;
5774
5775                 subfacet_install(subfacet, subfacet->actions,
5776                                  subfacet->actions_len, &stats);
5777                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5778             }
5779         }
5780
5781         expired.flow = facet->flow;
5782         expired.packet_count = facet->packet_count;
5783         expired.byte_count = facet->byte_count;
5784         expired.used = facet->used;
5785         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
5786     }
5787 }
5788
5789 static void
5790 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
5791 {
5792     struct facet *facet;
5793
5794     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
5795         send_active_timeout(ofproto, facet);
5796     }
5797 }
5798 \f
5799 static struct ofproto_dpif *
5800 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
5801 {
5802     struct ofproto_dpif *ofproto;
5803
5804     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
5805                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
5806         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
5807             return ofproto;
5808         }
5809     }
5810     return NULL;
5811 }
5812
5813 static void
5814 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
5815                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5816 {
5817     struct ofproto_dpif *ofproto;
5818
5819     if (argc > 1) {
5820         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5821         if (!ofproto) {
5822             unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
5823             return;
5824         }
5825         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
5826     } else {
5827         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5828             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
5829         }
5830     }
5831
5832     unixctl_command_reply(conn, 200, "table successfully flushed");
5833 }
5834
5835 static void
5836 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
5837                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5838 {
5839     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5840     const struct ofproto_dpif *ofproto;
5841     const struct mac_entry *e;
5842
5843     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5844     if (!ofproto) {
5845         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
5846         return;
5847     }
5848
5849     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
5850     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
5851         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
5852         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
5853                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
5854                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
5855     }
5856     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
5857     ds_destroy(&ds);
5858 }
5859
5860 struct ofproto_trace {
5861     struct action_xlate_ctx ctx;
5862     struct flow flow;
5863     struct ds *result;
5864 };
5865
5866 static void
5867 trace_format_rule(struct ds *result, uint8_t table_id, int level,
5868                   const struct rule_dpif *rule)
5869 {
5870     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5871     if (!rule) {
5872         ds_put_cstr(result, "No match\n");
5873         return;
5874     }
5875
5876     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
5877                   table_id, ntohll(rule->up.flow_cookie));
5878     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
5879     ds_put_char(result, '\n');
5880
5881     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5882     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
5883     ofp_print_actions(result, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
5884     ds_put_char(result, '\n');
5885 }
5886
5887 static void
5888 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
5889                  struct ofproto_trace *trace)
5890 {
5891     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5892     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5893     if (flow_equal(&trace->ctx.flow, &trace->flow)) {
5894         ds_put_cstr(result, "unchanged");
5895     } else {
5896         flow_format(result, &trace->ctx.flow);
5897         trace->flow = trace->ctx.flow;
5898     }
5899     ds_put_char(result, '\n');
5900 }
5901
5902 static void
5903 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
5904                   struct ofproto_trace *trace)
5905 {
5906     size_t i;
5907
5908     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5909     ds_put_format(result, "%s:", title);
5910     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
5911         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
5912     }
5913     ds_put_char(result, '\n');
5914 }
5915
5916 static void
5917 trace_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
5918 {
5919     struct ofproto_trace *trace = CONTAINER_OF(ctx, struct ofproto_trace, ctx);
5920     struct ds *result = trace->result;
5921
5922     ds_put_char(result, '\n');
5923     trace_format_flow(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
5924     trace_format_regs(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
5925     trace_format_rule(result, ctx->table_id, ctx->recurse + 1, rule);
5926 }
5927
5928 static void
5929 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
5930                       void *aux OVS_UNUSED)
5931 {
5932     const char *dpname = argv[1];
5933     struct ofproto_dpif *ofproto;
5934     struct ofpbuf odp_key;
5935     struct ofpbuf *packet;
5936     struct rule_dpif *rule;
5937     ovs_be16 initial_tci;
5938     struct ds result;
5939     struct flow flow;
5940     char *s;
5941
5942     packet = NULL;
5943     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
5944     ds_init(&result);
5945
5946     ofproto = ofproto_dpif_lookup(dpname);
5947     if (!ofproto) {
5948         unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown ofproto (use ofproto/list "
5949                               "for help)");
5950         goto exit;
5951     }
5952     if (argc == 3 || (argc == 4 && !strcmp(argv[3], "-generate"))) {
5953         /* ofproto/trace dpname flow [-generate] */
5954         const char *flow_s = argv[2];
5955         const char *generate_s = argv[3];
5956         int error;
5957
5958         /* Convert string to datapath key. */
5959         ofpbuf_init(&odp_key, 0);
5960         error = odp_flow_key_from_string(flow_s, NULL, &odp_key);
5961         if (error) {
5962             unixctl_command_reply(conn, 501, "Bad flow syntax");
5963             goto exit;
5964         }
5965
5966         /* Convert odp_key to flow. */
5967         error = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto, odp_key.data,
5968                                               odp_key.size, &flow,
5969                                               &initial_tci, NULL);
5970         if (error == ODP_FIT_ERROR) {
5971             unixctl_command_reply(conn, 501, "Invalid flow");
5972             goto exit;
5973         }
5974
5975         /* Generate a packet, if requested. */
5976         if (generate_s) {
5977             packet = ofpbuf_new(0);
5978             flow_compose(packet, &flow);
5979         }
5980     } else if (argc == 6) {
5981         /* ofproto/trace dpname priority tun_id in_port packet */
5982         const char *priority_s = argv[2];
5983         const char *tun_id_s = argv[3];
5984         const char *in_port_s = argv[4];
5985         const char *packet_s = argv[5];
5986         uint16_t in_port = ofp_port_to_odp_port(atoi(in_port_s));
5987         ovs_be64 tun_id = htonll(strtoull(tun_id_s, NULL, 0));
5988         uint32_t priority = atoi(priority_s);
5989         const char *msg;
5990
5991         msg = eth_from_hex(packet_s, &packet);
5992         if (msg) {
5993             unixctl_command_reply(conn, 501, msg);
5994             goto exit;
5995         }
5996
5997         ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
5998         s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
5999         ds_put_cstr(&result, s);
6000         free(s);
6001
6002         flow_extract(packet, priority, tun_id, in_port, &flow);
6003         initial_tci = flow.vlan_tci;
6004     } else {
6005         unixctl_command_reply(conn, 501, "Bad command syntax");
6006         goto exit;
6007     }
6008
6009     ds_put_cstr(&result, "Flow: ");
6010     flow_format(&result, &flow);
6011     ds_put_char(&result, '\n');
6012
6013     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &flow, 0);
6014     trace_format_rule(&result, 0, 0, rule);
6015     if (rule) {
6016         struct ofproto_trace trace;
6017         struct ofpbuf *odp_actions;
6018
6019         trace.result = &result;
6020         trace.flow = flow;
6021         action_xlate_ctx_init(&trace.ctx, ofproto, &flow, initial_tci,
6022                               rule->up.flow_cookie, packet);
6023         trace.ctx.resubmit_hook = trace_resubmit;
6024         odp_actions = xlate_actions(&trace.ctx,
6025                                     rule->up.actions, rule->up.n_actions);
6026
6027         ds_put_char(&result, '\n');
6028         trace_format_flow(&result, 0, "Final flow", &trace);
6029         ds_put_cstr(&result, "Datapath actions: ");
6030         format_odp_actions(&result, odp_actions->data, odp_actions->size);
6031         ofpbuf_delete(odp_actions);
6032
6033         if (!trace.ctx.may_set_up_flow) {
6034             if (packet) {
6035                 ds_put_cstr(&result, "\nThis flow is not cachable.");
6036             } else {
6037                 ds_put_cstr(&result, "\nThe datapath actions are incomplete--"
6038                             "for complete actions, please supply a packet.");
6039             }
6040         }
6041     }
6042
6043     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&result));
6044
6045 exit:
6046     ds_destroy(&result);
6047     ofpbuf_delete(packet);
6048     ofpbuf_uninit(&odp_key);
6049 }
6050
6051 static void
6052 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6053                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6054 {
6055     clogged = true;
6056     unixctl_command_reply(conn, 200, NULL);
6057 }
6058
6059 static void
6060 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6061                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6062 {
6063     clogged = false;
6064     unixctl_command_reply(conn, 200, NULL);
6065 }
6066
6067 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
6068  * 'reply' describing the results. */
6069 static void
6070 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
6071 {
6072     struct facet *facet;
6073     int errors;
6074
6075     errors = 0;
6076     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
6077         if (!facet_check_consistency(facet)) {
6078             errors++;
6079         }
6080     }
6081     if (errors) {
6082         ofproto->need_revalidate = true;
6083     }
6084
6085     if (errors) {
6086         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
6087                       ofproto->up.name, errors);
6088     } else {
6089         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
6090     }
6091 }
6092
6093 static void
6094 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
6095                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
6096 {
6097     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6098     struct ofproto_dpif *ofproto;
6099
6100     if (argc > 1) {
6101         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6102         if (!ofproto) {
6103             unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown ofproto (use "
6104                                   "ofproto/list for help)");
6105             return;
6106         }
6107         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6108     } else {
6109         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6110             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6111         }
6112     }
6113
6114     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&reply));
6115     ds_destroy(&reply);
6116 }
6117
6118 static void
6119 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
6120 {
6121     static bool registered;
6122     if (registered) {
6123         return;
6124     }
6125     registered = true;
6126
6127     unixctl_command_register(
6128         "ofproto/trace",
6129         "bridge {tun_id in_port packet | odp_flow [-generate]}",
6130         2, 5, ofproto_unixctl_trace, NULL);
6131     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
6132                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
6133     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
6134                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
6135     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
6136                              ofproto_dpif_clog, NULL);
6137     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
6138                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
6139     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
6140                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
6141 }
6142 \f
6143 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
6144  *
6145  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
6146  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
6147  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
6148  * widespread use, we will delete these interfaces. */
6149
6150 static int
6151 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6152 {
6153     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
6154     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
6155
6156     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
6157         && vid == ofport->vlandev_vid) {
6158         return 0;
6159     }
6160
6161     ofproto->need_revalidate = true;
6162
6163     if (ofport->realdev_ofp_port) {
6164         vsp_remove(ofport);
6165     }
6166     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
6167         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
6168          * themselves be part of a bundle. */
6169         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
6170     }
6171
6172     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6173     ofport->vlandev_vid = vid;
6174
6175     if (realdev_ofp_port) {
6176         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
6177     }
6178
6179     return 0;
6180 }
6181
6182 static uint32_t
6183 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6184 {
6185     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
6186 }
6187
6188 static uint32_t
6189 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6190                        uint32_t realdev_odp_port, ovs_be16 vlan_tci)
6191 {
6192     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
6193         uint16_t realdev_ofp_port = odp_port_to_ofp_port(realdev_odp_port);
6194         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
6195         const struct vlan_splinter *vsp;
6196
6197         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
6198                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
6199                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
6200             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
6201                 && vsp->vid == vid) {
6202                 return ofp_port_to_odp_port(vsp->vlandev_ofp_port);
6203             }
6204         }
6205     }
6206     return realdev_odp_port;
6207 }
6208
6209 static struct vlan_splinter *
6210 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
6211 {
6212     struct vlan_splinter *vsp;
6213
6214     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
6215                              &ofproto->vlandev_map) {
6216         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
6217             return vsp;
6218         }
6219     }
6220
6221     return NULL;
6222 }
6223
6224 static uint16_t
6225 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6226                    uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
6227 {
6228     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
6229         const struct vlan_splinter *vsp;
6230
6231         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
6232         if (vsp) {
6233             if (vid) {
6234                 *vid = vsp->vid;
6235             }
6236             return vsp->realdev_ofp_port;
6237         }
6238     }
6239     return 0;
6240 }
6241
6242 static void
6243 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
6244 {
6245     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6246     struct vlan_splinter *vsp;
6247
6248     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
6249     if (vsp) {
6250         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
6251         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
6252         free(vsp);
6253
6254         port->realdev_ofp_port = 0;
6255     } else {
6256         VLOG_ERR("missing vlan device record");
6257     }
6258 }
6259
6260 static void
6261 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6262 {
6263     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6264
6265     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
6266         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
6267             == realdev_ofp_port)) {
6268         struct vlan_splinter *vsp;
6269
6270         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
6271         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
6272                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
6273         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
6274                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
6275         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6276         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
6277         vsp->vid = vid;
6278
6279         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6280     } else {
6281         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
6282     }
6283 }
6284 \f
6285 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
6286     enumerate_types,
6287     enumerate_names,
6288     del,
6289     alloc,
6290     construct,
6291     destruct,
6292     dealloc,
6293     run,
6294     run_fast,
6295     wait,
6296     flush,
6297     get_features,
6298     get_tables,
6299     port_alloc,
6300     port_construct,
6301     port_destruct,
6302     port_dealloc,
6303     port_modified,
6304     port_reconfigured,
6305     port_query_by_name,
6306     port_add,
6307     port_del,
6308     port_get_stats,
6309     port_dump_start,
6310     port_dump_next,
6311     port_dump_done,
6312     port_poll,
6313     port_poll_wait,
6314     port_is_lacp_current,
6315     NULL,                       /* rule_choose_table */
6316     rule_alloc,
6317     rule_construct,
6318     rule_destruct,
6319     rule_dealloc,
6320     rule_get_stats,
6321     rule_execute,
6322     rule_modify_actions,
6323     set_frag_handling,
6324     packet_out,
6325     set_netflow,
6326     get_netflow_ids,
6327     set_sflow,
6328     set_cfm,
6329     get_cfm_fault,
6330     get_cfm_remote_mpids,
6331     set_stp,
6332     get_stp_status,
6333     set_stp_port,
6334     get_stp_port_status,
6335     set_queues,
6336     bundle_set,
6337     bundle_remove,
6338     mirror_set,
6339     mirror_get_stats,
6340     set_flood_vlans,
6341     is_mirror_output_bundle,
6342     forward_bpdu_changed,
6343     set_realdev,
6344 };