vswitchd: Make the MAC entry aging time configurable.
[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 "meta-flow.h"
38 #include "multipath.h"
39 #include "netdev.h"
40 #include "netlink.h"
41 #include "nx-match.h"
42 #include "odp-util.h"
43 #include "ofp-util.h"
44 #include "ofpbuf.h"
45 #include "ofp-print.h"
46 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
47 #include "poll-loop.h"
48 #include "timer.h"
49 #include "unaligned.h"
50 #include "unixctl.h"
51 #include "vlan-bitmap.h"
52 #include "vlog.h"
53
54 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
55
56 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_ctlr_action);
57 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
58 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_no_packet_in);
59 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_xlate);
60 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
61 COVERAGE_DEFINE(facet_invalidated);
62 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
63 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
64
65 /* Maximum depth of flow table recursion (due to resubmit actions) in a
66  * flow translation. */
67 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 32
68
69 /* Number of implemented OpenFlow tables. */
70 enum { N_TABLES = 255 };
71 BUILD_ASSERT_DECL(N_TABLES >= 1 && N_TABLES <= 255);
72
73 struct ofport_dpif;
74 struct ofproto_dpif;
75
76 struct rule_dpif {
77     struct rule up;
78
79     /* These statistics:
80      *
81      *   - Do include packets and bytes from facets that have been deleted or
82      *     whose own statistics have been folded into the rule.
83      *
84      *   - Do include packets and bytes sent "by hand" that were accounted to
85      *     the rule without any facet being involved (this is a rare corner
86      *     case in rule_execute()).
87      *
88      *   - Do not include packet or bytes that can be obtained from any facet's
89      *     packet_count or byte_count member or that can be obtained from the
90      *     datapath by, e.g., dpif_flow_get() for any subfacet.
91      */
92     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
93     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
94
95     tag_type tag;                /* Caches rule_calculate_tag() result. */
96
97     struct list facets;          /* List of "struct facet"s. */
98 };
99
100 static struct rule_dpif *rule_dpif_cast(const struct rule *rule)
101 {
102     return rule ? CONTAINER_OF(rule, struct rule_dpif, up) : NULL;
103 }
104
105 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
106                                           const struct flow *, uint8_t table);
107
108 static void flow_push_stats(struct rule_dpif *, const struct flow *,
109                             uint64_t packets, uint64_t bytes,
110                             long long int used);
111
112 static uint32_t rule_calculate_tag(const struct flow *,
113                                    const struct flow_wildcards *,
114                                    uint32_t basis);
115 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
116
117 #define MAX_MIRRORS 32
118 typedef uint32_t mirror_mask_t;
119 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
120 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
121 struct ofmirror {
122     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
123     size_t idx;                 /* In ofproto's "mirrors" array. */
124     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
125     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
126
127     /* Selection criteria. */
128     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
129     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
130     unsigned long *vlans;       /* Bitmap of chosen VLANs, NULL selects all. */
131
132     /* Output (exactly one of out == NULL and out_vlan == -1 is true). */
133     struct ofbundle *out;       /* Output port or NULL. */
134     int out_vlan;               /* Output VLAN or -1. */
135     mirror_mask_t dup_mirrors;  /* Bitmap of mirrors with the same output. */
136
137     /* Counters. */
138     int64_t packet_count;       /* Number of packets sent. */
139     int64_t byte_count;         /* Number of bytes sent. */
140 };
141
142 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
143 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
144                                 mirror_mask_t mirrors,
145                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
146
147 struct ofbundle {
148     struct ofproto_dpif *ofproto; /* Owning ofproto. */
149     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "bundles" hmap. */
150     void *aux;                  /* Key supplied by ofproto's client. */
151     char *name;                 /* Identifier for log messages. */
152
153     /* Configuration. */
154     struct list ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
155     enum port_vlan_mode vlan_mode; /* VLAN mode */
156     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
157     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1.
158                                  * NULL if all VLANs are trunked. */
159     struct lacp *lacp;          /* LACP if LACP is enabled, otherwise NULL. */
160     struct bond *bond;          /* Nonnull iff more than one port. */
161     bool use_priority_tags;     /* Use 802.1p tag for frames in VLAN 0? */
162
163     /* Status. */
164     bool floodable;             /* True if no port has OFPPC_NO_FLOOD set. */
165
166     /* Port mirroring info. */
167     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
168     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
169     mirror_mask_t mirror_out;   /* Mirrors that output to this bundle. */
170 };
171
172 static void bundle_remove(struct ofport *);
173 static void bundle_update(struct ofbundle *);
174 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
175 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
176 static void bundle_run(struct ofbundle *);
177 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
178 static struct ofbundle *lookup_input_bundle(struct ofproto_dpif *,
179                                             uint16_t in_port, bool warn);
180
181 /* A controller may use OFPP_NONE as the ingress port to indicate that
182  * it did not arrive on a "real" port.  'ofpp_none_bundle' exists for
183  * when an input bundle is needed for validation (e.g., mirroring or
184  * OFPP_NORMAL processing).  It is not connected to an 'ofproto' or have
185  * any 'port' structs, so care must be taken when dealing with it. */
186 static struct ofbundle ofpp_none_bundle = {
187     .name      = "OFPP_NONE",
188     .vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK
189 };
190
191 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
192 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
193
194 static bool ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *, uint16_t vlan);
195
196 struct action_xlate_ctx {
197 /* action_xlate_ctx_init() initializes these members. */
198
199     /* The ofproto. */
200     struct ofproto_dpif *ofproto;
201
202     /* Flow to which the OpenFlow actions apply.  xlate_actions() will modify
203      * this flow when actions change header fields. */
204     struct flow flow;
205
206     /* The packet corresponding to 'flow', or a null pointer if we are
207      * revalidating without a packet to refer to. */
208     const struct ofpbuf *packet;
209
210     /* Should OFPP_NORMAL MAC learning and NXAST_LEARN actions execute?  We
211      * want to execute them if we are actually processing a packet, or if we
212      * are accounting for packets that the datapath has processed, but not if
213      * we are just revalidating. */
214     bool may_learn;
215
216     /* The rule that we are currently translating, or NULL. */
217     struct rule_dpif *rule;
218
219     /* If nonnull, called just before executing a resubmit action.
220      *
221      * This is normally null so the client has to set it manually after
222      * calling action_xlate_ctx_init(). */
223     void (*resubmit_hook)(struct action_xlate_ctx *, struct rule_dpif *);
224
225 /* xlate_actions() initializes and uses these members.  The client might want
226  * to look at them after it returns. */
227
228     struct ofpbuf *odp_actions; /* Datapath actions. */
229     tag_type tags;              /* Tags associated with actions. */
230     bool may_set_up_flow;       /* True ordinarily; false if the actions must
231                                  * be reassessed for every packet. */
232     bool has_learn;             /* Actions include NXAST_LEARN? */
233     bool has_normal;            /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
234     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
235     mirror_mask_t mirrors;      /* Bitmap of associated mirrors. */
236
237 /* xlate_actions() initializes and uses these members, but the client has no
238  * reason to look at them. */
239
240     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
241     struct flow base_flow;      /* Flow at the last commit. */
242     uint32_t orig_skb_priority; /* Priority when packet arrived. */
243     uint8_t table_id;           /* OpenFlow table ID where flow was found. */
244     uint32_t sflow_n_outputs;   /* Number of output ports. */
245     uint16_t sflow_odp_port;    /* Output port for composing sFlow action. */
246     uint16_t user_cookie_offset;/* Used for user_action_cookie fixup. */
247     bool exit;                  /* No further actions should be processed. */
248 };
249
250 static void action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *,
251                                   struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
252                                   ovs_be16 initial_tci, struct rule_dpif *,
253                                   const struct ofpbuf *);
254 static struct ofpbuf *xlate_actions(struct action_xlate_ctx *,
255                                     const union ofp_action *in, size_t n_in);
256
257 /* An exact-match instantiation of an OpenFlow flow.
258  *
259  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
260  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.  Each
261  * subfacet tracks the datapath's idea of the exact-match flow equivalent to
262  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and Open
263  * vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there is exactly
264  * one subfacet per facet.  If the dpif implementation supports more-specific
265  * flow matching than userspace, however, a facet can have more than one
266  * subfacet, each of which corresponds to some distinction in flow that
267  * userspace simply doesn't understand.
268  *
269  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at least
270  * one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
271 struct facet {
272     /* Owners. */
273     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
274     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
275     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
276
277     /* Owned data. */
278     struct list subfacets;
279     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
280
281     /* Key. */
282     struct flow flow;
283
284     /* These statistics:
285      *
286      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
287      *     dpif_execute().
288      *
289      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
290      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
291      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
292      *
293      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
294      *     datapath for any existing subfacet.
295      */
296     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
297     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
298
299     /* Resubmit statistics. */
300     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
301     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
302     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
303
304     /* Accounting. */
305     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
306     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
307
308     /* Properties of datapath actions.
309      *
310      * Every subfacet has its own actions because actions can differ slightly
311      * between splintered and non-splintered subfacets due to the VLAN tag
312      * being initially different (present vs. absent).  All of them have these
313      * properties in common so we just store one copy of them here. */
314     bool may_install;            /* Reassess actions for every packet? */
315     bool has_learn;              /* Actions include NXAST_LEARN? */
316     bool has_normal;             /* Actions output to OFPP_NORMAL? */
317     tag_type tags;               /* Tags that would require revalidation. */
318     mirror_mask_t mirrors;       /* Bitmap of dependent mirrors. */
319 };
320
321 static struct facet *facet_create(struct rule_dpif *, const struct flow *);
322 static void facet_remove(struct facet *);
323 static void facet_free(struct facet *);
324
325 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *, const struct flow *);
326 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
327                                         const struct flow *);
328 static bool facet_revalidate(struct facet *);
329 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
330
331 static void facet_flush_stats(struct facet *);
332
333 static void facet_update_time(struct facet *, long long int used);
334 static void facet_reset_counters(struct facet *);
335 static void facet_push_stats(struct facet *);
336 static void facet_account(struct facet *);
337
338 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
339
340 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
341  *
342  * See also the large comment on struct facet. */
343 struct subfacet {
344     /* Owners. */
345     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
346     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
347     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
348
349     /* Key.
350      *
351      * To save memory in the common case, 'key' is NULL if 'key_fitness' is
352      * ODP_FIT_PERFECT, that is, odp_flow_key_from_flow() can accurately
353      * regenerate the ODP flow key from ->facet->flow. */
354     enum odp_key_fitness key_fitness;
355     struct nlattr *key;
356     int key_len;
357
358     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
359
360     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
361     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
362
363     /* Datapath actions.
364      *
365      * These should be essentially identical for every subfacet in a facet, but
366      * may differ in trivial ways due to VLAN splinters. */
367     size_t actions_len;         /* Number of bytes in actions[]. */
368     struct nlattr *actions;     /* Datapath actions. */
369
370     bool installed;             /* Installed in datapath? */
371
372     /* This value is normally the same as ->facet->flow.vlan_tci.  Only VLAN
373      * splinters can cause it to differ.  This value should be removed when
374      * the VLAN splinters feature is no longer needed.  */
375     ovs_be16 initial_tci;       /* Initial VLAN TCI value. */
376 };
377
378 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, enum odp_key_fitness,
379                                         const struct nlattr *key,
380                                         size_t key_len, ovs_be16 initial_tci);
381 static struct subfacet *subfacet_find(struct ofproto_dpif *,
382                                       const struct nlattr *key, size_t key_len);
383 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
384 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
385 static void subfacet_get_key(struct subfacet *, struct odputil_keybuf *,
386                              struct ofpbuf *key);
387 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
388                                     struct dpif_flow_stats *);
389 static void subfacet_update_time(struct subfacet *, long long int used);
390 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
391                                   const struct dpif_flow_stats *);
392 static void subfacet_make_actions(struct subfacet *,
393                                   const struct ofpbuf *packet);
394 static int subfacet_install(struct subfacet *,
395                             const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
396                             struct dpif_flow_stats *);
397 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
398
399 struct ofport_dpif {
400     struct ofport up;
401
402     uint32_t odp_port;
403     struct ofbundle *bundle;    /* Bundle that contains this port, if any. */
404     struct list bundle_node;    /* In struct ofbundle's "ports" list. */
405     struct cfm *cfm;            /* Connectivity Fault Management, if any. */
406     tag_type tag;               /* Tag associated with this port. */
407     uint32_t bond_stable_id;    /* stable_id to use as bond slave, or 0. */
408     bool may_enable;            /* May be enabled in bonds. */
409
410     /* Spanning tree. */
411     struct stp_port *stp_port;  /* Spanning Tree Protocol, if any. */
412     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_DISABLED if STP not in use. */
413     long long int stp_state_entered;
414
415     struct hmap priorities;     /* Map of attached 'priority_to_dscp's. */
416
417     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
418      *
419      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
420      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
421      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
422      * widespread use, we will delete these interfaces. */
423     uint16_t realdev_ofp_port;
424     int vlandev_vid;
425 };
426
427 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
428  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
429  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
430 struct priority_to_dscp {
431     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
432     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
433
434     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
435 };
436
437 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
438  *
439  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
440  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
441  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
442  * widespread use, we will delete these interfaces. */
443 struct vlan_splinter {
444     struct hmap_node realdev_vid_node;
445     struct hmap_node vlandev_node;
446     uint16_t realdev_ofp_port;
447     uint16_t vlandev_ofp_port;
448     int vid;
449 };
450
451 static uint32_t vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *,
452                                        uint32_t realdev, ovs_be16 vlan_tci);
453 static uint16_t vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *,
454                                        uint16_t vlandev, int *vid);
455 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
456 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
457
458 static struct ofport_dpif *
459 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
460 {
461     assert(ofport->ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
462     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
463 }
464
465 static void port_run(struct ofport_dpif *);
466 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
467 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
468 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
469
470 struct dpif_completion {
471     struct list list_node;
472     struct ofoperation *op;
473 };
474
475 /* Extra information about a classifier table.
476  * Currently used just for optimized flow revalidation. */
477 struct table_dpif {
478     /* If either of these is nonnull, then this table has a form that allows
479      * flows to be tagged to avoid revalidating most flows for the most common
480      * kinds of flow table changes. */
481     struct cls_table *catchall_table; /* Table that wildcards all fields. */
482     struct cls_table *other_table;    /* Table with any other wildcard set. */
483     uint32_t basis;                   /* Keeps each table's tags separate. */
484 };
485
486 struct ofproto_dpif {
487     struct hmap_node all_ofproto_dpifs_node; /* In 'all_ofproto_dpifs'. */
488     struct ofproto up;
489     struct dpif *dpif;
490     int max_ports;
491
492     /* Statistics. */
493     uint64_t n_matches;
494
495     /* Bridging. */
496     struct netflow *netflow;
497     struct dpif_sflow *sflow;
498     struct hmap bundles;        /* Contains "struct ofbundle"s. */
499     struct mac_learning *ml;
500     struct ofmirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
501     bool has_bonded_bundles;
502
503     /* Expiration. */
504     struct timer next_expiration;
505
506     /* Facets. */
507     struct hmap facets;
508     struct hmap subfacets;
509
510     /* Revalidation. */
511     struct table_dpif tables[N_TABLES];
512     bool need_revalidate;
513     struct tag_set revalidate_set;
514
515     /* Support for debugging async flow mods. */
516     struct list completions;
517
518     bool has_bundle_action; /* True when the first bundle action appears. */
519     struct netdev_stats stats; /* To account packets generated and consumed in
520                                 * userspace. */
521
522     /* Spanning tree. */
523     struct stp *stp;
524     long long int stp_last_tick;
525
526     /* VLAN splinters. */
527     struct hmap realdev_vid_map; /* (realdev,vid) -> vlandev. */
528     struct hmap vlandev_map;     /* vlandev -> (realdev,vid). */
529 };
530
531 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
532  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
533 static bool clogged;
534
535 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
536 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
537
538 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
539
540 static struct ofproto_dpif *
541 ofproto_dpif_cast(const struct ofproto *ofproto)
542 {
543     assert(ofproto->ofproto_class == &ofproto_dpif_class);
544     return CONTAINER_OF(ofproto, struct ofproto_dpif, up);
545 }
546
547 static struct ofport_dpif *get_ofp_port(struct ofproto_dpif *,
548                                         uint16_t ofp_port);
549 static struct ofport_dpif *get_odp_port(struct ofproto_dpif *,
550                                         uint32_t odp_port);
551
552 /* Packet processing. */
553 static void update_learning_table(struct ofproto_dpif *,
554                                   const struct flow *, int vlan,
555                                   struct ofbundle *);
556 /* Upcalls. */
557 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
558 static int handle_upcalls(struct ofproto_dpif *, unsigned int max_batch);
559
560 /* Flow expiration. */
561 static int expire(struct ofproto_dpif *);
562
563 /* NetFlow. */
564 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
565
566 /* Utilities. */
567 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
568 static size_t
569 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *, struct ofpbuf *odp_actions,
570                      const struct flow *, uint32_t odp_port);
571 static void add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
572                                const struct flow *flow);
573 /* Global variables. */
574 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
575 \f
576 /* Factory functions. */
577
578 static void
579 enumerate_types(struct sset *types)
580 {
581     dp_enumerate_types(types);
582 }
583
584 static int
585 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
586 {
587     return dp_enumerate_names(type, names);
588 }
589
590 static int
591 del(const char *type, const char *name)
592 {
593     struct dpif *dpif;
594     int error;
595
596     error = dpif_open(name, type, &dpif);
597     if (!error) {
598         error = dpif_delete(dpif);
599         dpif_close(dpif);
600     }
601     return error;
602 }
603 \f
604 /* Basic life-cycle. */
605
606 static struct ofproto *
607 alloc(void)
608 {
609     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
610     return &ofproto->up;
611 }
612
613 static void
614 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
615 {
616     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
617     free(ofproto);
618 }
619
620 static int
621 construct(struct ofproto *ofproto_)
622 {
623     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
624     const char *name = ofproto->up.name;
625     int error;
626     int i;
627
628     error = dpif_create_and_open(name, ofproto->up.type, &ofproto->dpif);
629     if (error) {
630         VLOG_ERR("failed to open datapath %s: %s", name, strerror(error));
631         return error;
632     }
633
634     ofproto->max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->dpif);
635     ofproto->n_matches = 0;
636
637     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
638     dpif_recv_purge(ofproto->dpif);
639
640     error = dpif_recv_set(ofproto->dpif, true);
641     if (error) {
642         VLOG_ERR("failed to listen on datapath %s: %s", name, strerror(error));
643         dpif_close(ofproto->dpif);
644         return error;
645     }
646
647     ofproto->netflow = NULL;
648     ofproto->sflow = NULL;
649     ofproto->stp = NULL;
650     hmap_init(&ofproto->bundles);
651     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
652     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
653         ofproto->mirrors[i] = NULL;
654     }
655     ofproto->has_bonded_bundles = false;
656
657     timer_set_duration(&ofproto->next_expiration, 1000);
658
659     hmap_init(&ofproto->facets);
660     hmap_init(&ofproto->subfacets);
661
662     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
663         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
664
665         table->catchall_table = NULL;
666         table->other_table = NULL;
667         table->basis = random_uint32();
668     }
669     ofproto->need_revalidate = false;
670     tag_set_init(&ofproto->revalidate_set);
671
672     list_init(&ofproto->completions);
673
674     ofproto_dpif_unixctl_init();
675
676     ofproto->has_bundle_action = false;
677
678     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
679     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
680
681     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
682                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
683     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
684
685     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
686
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 oftable *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->cls, 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         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
1301             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
1302         }
1303     }
1304 }
1305
1306 static void
1307 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
1308 {
1309     if (ofproto->stp) {
1310         poll_timer_wait(1000);
1311     }
1312 }
1313
1314 /* Returns true if STP should process 'flow'. */
1315 static bool
1316 stp_should_process_flow(const struct flow *flow)
1317 {
1318     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
1319 }
1320
1321 static void
1322 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
1323                    const struct ofpbuf *packet)
1324 {
1325     struct ofpbuf payload = *packet;
1326     struct eth_header *eth = payload.data;
1327     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1328
1329     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
1330      * STP enabled. */
1331     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
1332         return;
1333     }
1334
1335     /* Trim off padding on payload. */
1336     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
1337         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
1338     }
1339
1340     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
1341         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
1342     }
1343 }
1344 \f
1345 static struct priority_to_dscp *
1346 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
1347 {
1348     struct priority_to_dscp *pdscp;
1349     uint32_t hash;
1350
1351     hash = hash_int(priority, 0);
1352     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
1353         if (pdscp->priority == priority) {
1354             return pdscp;
1355         }
1356     }
1357     return NULL;
1358 }
1359
1360 static void
1361 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
1362 {
1363     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
1364
1365     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
1366         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
1367         free(pdscp);
1368     }
1369 }
1370
1371 static int
1372 set_queues(struct ofport *ofport_,
1373            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
1374            size_t n_qdscp)
1375 {
1376     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1377     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1378     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
1379     size_t i;
1380
1381     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
1382         struct priority_to_dscp *pdscp;
1383         uint32_t priority;
1384         uint8_t dscp;
1385
1386         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
1387         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->dpif, qdscp_list[i].queue,
1388                                    &priority)) {
1389             continue;
1390         }
1391
1392         pdscp = get_priority(ofport, priority);
1393         if (pdscp) {
1394             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
1395         } else {
1396             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
1397             pdscp->priority = priority;
1398             pdscp->dscp = dscp;
1399             ofproto->need_revalidate = true;
1400         }
1401
1402         if (pdscp->dscp != dscp) {
1403             pdscp->dscp = dscp;
1404             ofproto->need_revalidate = true;
1405         }
1406
1407         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
1408     }
1409
1410     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
1411         ofport_clear_priorities(ofport);
1412         ofproto->need_revalidate = true;
1413     }
1414
1415     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
1416     hmap_destroy(&new);
1417
1418     return 0;
1419 }
1420 \f
1421 /* Bundles. */
1422
1423 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
1424  * ofproto to revalidate every flow.
1425  *
1426  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
1427  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
1428  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
1429  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
1430  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
1431  * with the host from which it migrated. */
1432 static void
1433 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
1434 {
1435     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
1436     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
1437     struct mac_entry *mac, *next_mac;
1438
1439     ofproto->need_revalidate = true;
1440     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
1441         if (mac->port.p == bundle) {
1442             if (all_ofprotos) {
1443                 struct ofproto_dpif *o;
1444
1445                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
1446                     if (o != ofproto) {
1447                         struct mac_entry *e;
1448
1449                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
1450                                                 NULL);
1451                         if (e) {
1452                             tag_set_add(&o->revalidate_set, e->tag);
1453                             mac_learning_expire(o->ml, e);
1454                         }
1455                     }
1456                 }
1457             }
1458
1459             mac_learning_expire(ml, mac);
1460         }
1461     }
1462 }
1463
1464 static struct ofbundle *
1465 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
1466 {
1467     struct ofbundle *bundle;
1468
1469     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
1470                              &ofproto->bundles) {
1471         if (bundle->aux == aux) {
1472             return bundle;
1473         }
1474     }
1475     return NULL;
1476 }
1477
1478 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
1479  * ones that are found to 'bundles'. */
1480 static void
1481 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
1482                        void **auxes, size_t n_auxes,
1483                        struct hmapx *bundles)
1484 {
1485     size_t i;
1486
1487     hmapx_init(bundles);
1488     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
1489         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
1490         if (bundle) {
1491             hmapx_add(bundles, bundle);
1492         }
1493     }
1494 }
1495
1496 static void
1497 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
1498 {
1499     struct ofport_dpif *port;
1500
1501     bundle->floodable = true;
1502     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1503         if (port->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FLOOD)) {
1504             bundle->floodable = false;
1505             break;
1506         }
1507     }
1508 }
1509
1510 static void
1511 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
1512 {
1513     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
1514
1515     bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1516
1517     list_remove(&port->bundle_node);
1518     port->bundle = NULL;
1519
1520     if (bundle->lacp) {
1521         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
1522     }
1523     if (bundle->bond) {
1524         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
1525     }
1526
1527     bundle_update(bundle);
1528 }
1529
1530 static bool
1531 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint32_t ofp_port,
1532                 struct lacp_slave_settings *lacp,
1533                 uint32_t bond_stable_id)
1534 {
1535     struct ofport_dpif *port;
1536
1537     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
1538     if (!port) {
1539         return false;
1540     }
1541
1542     if (port->bundle != bundle) {
1543         bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1544         if (port->bundle) {
1545             bundle_del_port(port);
1546         }
1547
1548         port->bundle = bundle;
1549         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
1550         if (port->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FLOOD)) {
1551             bundle->floodable = false;
1552         }
1553     }
1554     if (lacp) {
1555         port->bundle->ofproto->need_revalidate = true;
1556         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
1557     }
1558
1559     port->bond_stable_id = bond_stable_id;
1560
1561     return true;
1562 }
1563
1564 static void
1565 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
1566 {
1567     struct ofproto_dpif *ofproto;
1568     struct ofport_dpif *port, *next_port;
1569     int i;
1570
1571     if (!bundle) {
1572         return;
1573     }
1574
1575     ofproto = bundle->ofproto;
1576     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1577         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
1578         if (m) {
1579             if (m->out == bundle) {
1580                 mirror_destroy(m);
1581             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
1582                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
1583                 ofproto->need_revalidate = true;
1584             }
1585         }
1586     }
1587
1588     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
1589         bundle_del_port(port);
1590     }
1591
1592     bundle_flush_macs(bundle, true);
1593     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
1594     free(bundle->name);
1595     free(bundle->trunks);
1596     lacp_destroy(bundle->lacp);
1597     bond_destroy(bundle->bond);
1598     free(bundle);
1599 }
1600
1601 static int
1602 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
1603            const struct ofproto_bundle_settings *s)
1604 {
1605     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1606     bool need_flush = false;
1607     struct ofport_dpif *port;
1608     struct ofbundle *bundle;
1609     unsigned long *trunks;
1610     int vlan;
1611     size_t i;
1612     bool ok;
1613
1614     if (!s) {
1615         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
1616         return 0;
1617     }
1618
1619     assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
1620     assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
1621
1622     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
1623     if (!bundle) {
1624         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
1625
1626         bundle->ofproto = ofproto;
1627         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
1628                     hash_pointer(aux, 0));
1629         bundle->aux = aux;
1630         bundle->name = NULL;
1631
1632         list_init(&bundle->ports);
1633         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
1634         bundle->vlan = -1;
1635         bundle->trunks = NULL;
1636         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
1637         bundle->lacp = NULL;
1638         bundle->bond = NULL;
1639
1640         bundle->floodable = true;
1641
1642         bundle->src_mirrors = 0;
1643         bundle->dst_mirrors = 0;
1644         bundle->mirror_out = 0;
1645     }
1646
1647     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
1648         free(bundle->name);
1649         bundle->name = xstrdup(s->name);
1650     }
1651
1652     /* LACP. */
1653     if (s->lacp) {
1654         if (!bundle->lacp) {
1655             ofproto->need_revalidate = true;
1656             bundle->lacp = lacp_create();
1657         }
1658         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
1659     } else {
1660         lacp_destroy(bundle->lacp);
1661         bundle->lacp = NULL;
1662     }
1663
1664     /* Update set of ports. */
1665     ok = true;
1666     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
1667         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
1668                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL,
1669                              s->bond_stable_ids ? s->bond_stable_ids[i] : 0)) {
1670             ok = false;
1671         }
1672     }
1673     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
1674         struct ofport_dpif *next_port;
1675
1676         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
1677             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
1678                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
1679                     goto found;
1680                 }
1681             }
1682
1683             bundle_del_port(port);
1684         found: ;
1685         }
1686     }
1687     assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
1688
1689     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
1690         bundle_destroy(bundle);
1691         return EINVAL;
1692     }
1693
1694     /* Set VLAN tagging mode */
1695     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
1696         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
1697         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
1698         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
1699         need_flush = true;
1700     }
1701
1702     /* Set VLAN tag. */
1703     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
1704             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
1705             : 0);
1706     if (vlan != bundle->vlan) {
1707         bundle->vlan = vlan;
1708         need_flush = true;
1709     }
1710
1711     /* Get trunked VLANs. */
1712     switch (s->vlan_mode) {
1713     case PORT_VLAN_ACCESS:
1714         trunks = NULL;
1715         break;
1716
1717     case PORT_VLAN_TRUNK:
1718         trunks = (unsigned long *) s->trunks;
1719         break;
1720
1721     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
1722     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
1723         if (vlan != 0 && (!s->trunks
1724                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
1725                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
1726             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
1727             if (s->trunks) {
1728                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
1729             } else {
1730                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
1731             }
1732             bitmap_set1(trunks, vlan);
1733             bitmap_set0(trunks, 0);
1734         } else {
1735             trunks = (unsigned long *) s->trunks;
1736         }
1737         break;
1738
1739     default:
1740         NOT_REACHED();
1741     }
1742     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
1743         free(bundle->trunks);
1744         if (trunks == s->trunks) {
1745             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
1746         } else {
1747             bundle->trunks = trunks;
1748             trunks = NULL;
1749         }
1750         need_flush = true;
1751     }
1752     if (trunks != s->trunks) {
1753         free(trunks);
1754     }
1755
1756     /* Bonding. */
1757     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
1758         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
1759         if (bundle->bond) {
1760             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
1761                 ofproto->need_revalidate = true;
1762             }
1763         } else {
1764             bundle->bond = bond_create(s->bond);
1765             ofproto->need_revalidate = true;
1766         }
1767
1768         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1769             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->bond_stable_id,
1770                                 port->up.netdev);
1771         }
1772     } else {
1773         bond_destroy(bundle->bond);
1774         bundle->bond = NULL;
1775     }
1776
1777     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
1778      * everything on this port and force flow revalidation. */
1779     if (need_flush) {
1780         bundle_flush_macs(bundle, false);
1781     }
1782
1783     return 0;
1784 }
1785
1786 static void
1787 bundle_remove(struct ofport *port_)
1788 {
1789     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1790     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
1791
1792     if (bundle) {
1793         bundle_del_port(port);
1794         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
1795             bundle_destroy(bundle);
1796         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
1797             bond_destroy(bundle->bond);
1798             bundle->bond = NULL;
1799         }
1800     }
1801 }
1802
1803 static void
1804 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
1805 {
1806     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
1807     struct ofport_dpif *port = port_;
1808     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
1809     int error;
1810
1811     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
1812     if (!error) {
1813         struct ofpbuf packet;
1814         void *packet_pdu;
1815
1816         ofpbuf_init(&packet, 0);
1817         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
1818                                  pdu_size);
1819         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
1820
1821         send_packet(port, &packet);
1822         ofpbuf_uninit(&packet);
1823     } else {
1824         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
1825                     "%s (%s)", port->bundle->name,
1826                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
1827     }
1828 }
1829
1830 static void
1831 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
1832 {
1833     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
1834     int error, n_packets, n_errors;
1835     struct mac_entry *e;
1836
1837     error = n_packets = n_errors = 0;
1838     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
1839         if (e->port.p != bundle) {
1840             struct ofpbuf *learning_packet;
1841             struct ofport_dpif *port;
1842             void *port_void;
1843             int ret;
1844
1845             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
1846              * struct ofport_dpif more effective. */
1847             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
1848                                                            e->mac, e->vlan,
1849                                                            &port_void);
1850             port = port_void;
1851             ret = send_packet(port, learning_packet);
1852             ofpbuf_delete(learning_packet);
1853             if (ret) {
1854                 error = ret;
1855                 n_errors++;
1856             }
1857             n_packets++;
1858         }
1859     }
1860
1861     if (n_errors) {
1862         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1863         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
1864                      "packets, last error was: %s",
1865                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
1866     } else {
1867         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
1868                  bundle->name, n_packets);
1869     }
1870 }
1871
1872 static void
1873 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
1874 {
1875     if (bundle->lacp) {
1876         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
1877     }
1878     if (bundle->bond) {
1879         struct ofport_dpif *port;
1880
1881         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
1882             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
1883         }
1884
1885         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->revalidate_set,
1886                  lacp_status(bundle->lacp));
1887         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
1888             bundle_send_learning_packets(bundle);
1889         }
1890     }
1891 }
1892
1893 static void
1894 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
1895 {
1896     if (bundle->lacp) {
1897         lacp_wait(bundle->lacp);
1898     }
1899     if (bundle->bond) {
1900         bond_wait(bundle->bond);
1901     }
1902 }
1903 \f
1904 /* Mirrors. */
1905
1906 static int
1907 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
1908 {
1909     int idx;
1910
1911     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
1912         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
1913             return idx;
1914         }
1915     }
1916     return -1;
1917 }
1918
1919 static struct ofmirror *
1920 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
1921 {
1922     int i;
1923
1924     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1925         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
1926         if (mirror && mirror->aux == aux) {
1927             return mirror;
1928         }
1929     }
1930
1931     return NULL;
1932 }
1933
1934 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
1935 static void
1936 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
1937 {
1938     int i;
1939
1940     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1941         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
1942
1943         if (m) {
1944             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
1945         }
1946     }
1947
1948     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1949         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
1950         int j;
1951
1952         if (!m1) {
1953             continue;
1954         }
1955
1956         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
1957             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
1958
1959             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
1960                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
1961                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
1962             }
1963         }
1964     }
1965 }
1966
1967 static int
1968 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
1969            const struct ofproto_mirror_settings *s)
1970 {
1971     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1972     mirror_mask_t mirror_bit;
1973     struct ofbundle *bundle;
1974     struct ofmirror *mirror;
1975     struct ofbundle *out;
1976     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
1977     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
1978     int out_vlan;
1979
1980     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
1981     if (!s) {
1982         mirror_destroy(mirror);
1983         return 0;
1984     }
1985     if (!mirror) {
1986         int idx;
1987
1988         idx = mirror_scan(ofproto);
1989         if (idx < 0) {
1990             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
1991                       "cannot create %s",
1992                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
1993             return EFBIG;
1994         }
1995
1996         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
1997         mirror->ofproto = ofproto;
1998         mirror->idx = idx;
1999         mirror->aux = aux;
2000         mirror->out_vlan = -1;
2001         mirror->name = NULL;
2002     }
2003
2004     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2005         free(mirror->name);
2006         mirror->name = xstrdup(s->name);
2007     }
2008
2009     /* Get the new configuration. */
2010     if (s->out_bundle) {
2011         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2012         if (!out) {
2013             mirror_destroy(mirror);
2014             return EINVAL;
2015         }
2016         out_vlan = -1;
2017     } else {
2018         out = NULL;
2019         out_vlan = s->out_vlan;
2020     }
2021     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2022     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2023
2024     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2025     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2026         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
2027         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
2028         && mirror->out == out
2029         && mirror->out_vlan == out_vlan)
2030     {
2031         hmapx_destroy(&srcs);
2032         hmapx_destroy(&dsts);
2033         return 0;
2034     }
2035
2036     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
2037     hmapx_destroy(&srcs);
2038
2039     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
2040     hmapx_destroy(&dsts);
2041
2042     free(mirror->vlans);
2043     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
2044
2045     mirror->out = out;
2046     mirror->out_vlan = out_vlan;
2047
2048     /* Update bundles. */
2049     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2050     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
2051         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
2052             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
2053         } else {
2054             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2055         }
2056
2057         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
2058             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
2059         } else {
2060             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2061         }
2062
2063         if (mirror->out == bundle) {
2064             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
2065         } else {
2066             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2067         }
2068     }
2069
2070     ofproto->need_revalidate = true;
2071     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2072     mirror_update_dups(ofproto);
2073
2074     return 0;
2075 }
2076
2077 static void
2078 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
2079 {
2080     struct ofproto_dpif *ofproto;
2081     mirror_mask_t mirror_bit;
2082     struct ofbundle *bundle;
2083
2084     if (!mirror) {
2085         return;
2086     }
2087
2088     ofproto = mirror->ofproto;
2089     ofproto->need_revalidate = true;
2090     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2091
2092     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2093     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2094         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2095         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2096         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2097     }
2098
2099     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
2100     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
2101     free(mirror->vlans);
2102
2103     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
2104     free(mirror->name);
2105     free(mirror);
2106
2107     mirror_update_dups(ofproto);
2108 }
2109
2110 static int
2111 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2112                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
2113 {
2114     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2115     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2116
2117     if (!mirror) {
2118         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
2119         return 0;
2120     }
2121
2122     *packets = mirror->packet_count;
2123     *bytes = mirror->byte_count;
2124
2125     return 0;
2126 }
2127
2128 static int
2129 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
2130 {
2131     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2132     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
2133         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
2134     }
2135     return 0;
2136 }
2137
2138 static bool
2139 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
2140 {
2141     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2142     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2143     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
2144 }
2145
2146 static void
2147 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
2148 {
2149     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2150     /* Revalidate cached flows whenever forward_bpdu option changes. */
2151     ofproto->need_revalidate = true;
2152 }
2153
2154 static void
2155 set_mac_idle_time(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time)
2156 {
2157     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2158     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
2159 }
2160 \f
2161 /* Ports. */
2162
2163 static struct ofport_dpif *
2164 get_ofp_port(struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
2165 {
2166     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
2167     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
2168 }
2169
2170 static struct ofport_dpif *
2171 get_odp_port(struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
2172 {
2173     return get_ofp_port(ofproto, odp_port_to_ofp_port(odp_port));
2174 }
2175
2176 static void
2177 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_port *ofproto_port,
2178                             struct dpif_port *dpif_port)
2179 {
2180     ofproto_port->name = dpif_port->name;
2181     ofproto_port->type = dpif_port->type;
2182     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(dpif_port->port_no);
2183 }
2184
2185 static void
2186 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
2187 {
2188     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
2189
2190     if (ofport->cfm) {
2191         cfm_run(ofport->cfm);
2192
2193         if (cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
2194             struct ofpbuf packet;
2195
2196             ofpbuf_init(&packet, 0);
2197             cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.opp.hw_addr);
2198             send_packet(ofport, &packet);
2199             ofpbuf_uninit(&packet);
2200         }
2201
2202         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm)
2203             && cfm_get_opup(ofport->cfm);
2204     }
2205
2206     if (ofport->bundle) {
2207         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
2208     }
2209
2210     if (ofport->may_enable != enable) {
2211         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2212
2213         if (ofproto->has_bundle_action) {
2214             ofproto->need_revalidate = true;
2215         }
2216     }
2217
2218     ofport->may_enable = enable;
2219 }
2220
2221 static void
2222 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
2223 {
2224     if (ofport->cfm) {
2225         cfm_wait(ofport->cfm);
2226     }
2227 }
2228
2229 static int
2230 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
2231                    struct ofproto_port *ofproto_port)
2232 {
2233     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2234     struct dpif_port dpif_port;
2235     int error;
2236
2237     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->dpif, devname, &dpif_port);
2238     if (!error) {
2239         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto_port, &dpif_port);
2240     }
2241     return error;
2242 }
2243
2244 static int
2245 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev, uint16_t *ofp_portp)
2246 {
2247     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2248     uint16_t odp_port;
2249     int error;
2250
2251     error = dpif_port_add(ofproto->dpif, netdev, &odp_port);
2252     if (!error) {
2253         *ofp_portp = odp_port_to_ofp_port(odp_port);
2254     }
2255     return error;
2256 }
2257
2258 static int
2259 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
2260 {
2261     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2262     int error;
2263
2264     error = dpif_port_del(ofproto->dpif, ofp_port_to_odp_port(ofp_port));
2265     if (!error) {
2266         struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
2267         if (ofport) {
2268             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
2269              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
2270              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
2271              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
2272             bundle_remove(&ofport->up);
2273         }
2274     }
2275     return error;
2276 }
2277
2278 static int
2279 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
2280 {
2281     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2282     int error;
2283
2284     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
2285
2286     if (!error && ofport->odp_port == OVSP_LOCAL) {
2287         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2288
2289         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
2290          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
2291          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
2292          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
2293
2294         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
2295             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
2296         }
2297
2298         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
2299             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
2300         }
2301
2302         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
2303          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
2304          * Account fro them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
2305
2306         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
2307             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
2308         }
2309
2310         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
2311             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
2312         }
2313     }
2314
2315     return error;
2316 }
2317
2318 /* Account packets for LOCAL port. */
2319 static void
2320 ofproto_update_local_port_stats(const struct ofproto *ofproto_,
2321                                 size_t tx_size, size_t rx_size)
2322 {
2323     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2324
2325     if (rx_size) {
2326         ofproto->stats.rx_packets++;
2327         ofproto->stats.rx_bytes += rx_size;
2328     }
2329     if (tx_size) {
2330         ofproto->stats.tx_packets++;
2331         ofproto->stats.tx_bytes += tx_size;
2332     }
2333 }
2334
2335 struct port_dump_state {
2336     struct dpif_port_dump dump;
2337     bool done;
2338 };
2339
2340 static int
2341 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_, void **statep)
2342 {
2343     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2344     struct port_dump_state *state;
2345
2346     *statep = state = xmalloc(sizeof *state);
2347     dpif_port_dump_start(&state->dump, ofproto->dpif);
2348     state->done = false;
2349     return 0;
2350 }
2351
2352 static int
2353 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_,
2354                struct ofproto_port *port)
2355 {
2356     struct port_dump_state *state = state_;
2357     struct dpif_port dpif_port;
2358
2359     if (dpif_port_dump_next(&state->dump, &dpif_port)) {
2360         ofproto_port_from_dpif_port(port, &dpif_port);
2361         return 0;
2362     } else {
2363         int error = dpif_port_dump_done(&state->dump);
2364         state->done = true;
2365         return error ? error : EOF;
2366     }
2367 }
2368
2369 static int
2370 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
2371 {
2372     struct port_dump_state *state = state_;
2373
2374     if (!state->done) {
2375         dpif_port_dump_done(&state->dump);
2376     }
2377     free(state);
2378     return 0;
2379 }
2380
2381 static int
2382 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
2383 {
2384     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2385     return dpif_port_poll(ofproto->dpif, devnamep);
2386 }
2387
2388 static void
2389 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
2390 {
2391     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2392     dpif_port_poll_wait(ofproto->dpif);
2393 }
2394
2395 static int
2396 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
2397 {
2398     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2399     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
2400             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
2401             : -1);
2402 }
2403 \f
2404 /* Upcall handling. */
2405
2406 /* Flow miss batching.
2407  *
2408  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
2409  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
2410  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
2411  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
2412  *
2413  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
2414  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
2415 struct flow_miss {
2416     struct hmap_node hmap_node;
2417     struct flow flow;
2418     enum odp_key_fitness key_fitness;
2419     const struct nlattr *key;
2420     size_t key_len;
2421     ovs_be16 initial_tci;
2422     struct list packets;
2423 };
2424
2425 struct flow_miss_op {
2426     struct dpif_op dpif_op;
2427     struct subfacet *subfacet;
2428 };
2429
2430 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
2431  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
2432  * configurations. */
2433 static void
2434 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
2435                     const struct flow *flow)
2436 {
2437     struct ofputil_packet_in pin;
2438
2439     pin.packet = packet->data;
2440     pin.packet_len = packet->size;
2441     pin.total_len = packet->size;
2442     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
2443
2444     pin.table_id = 0;
2445     pin.cookie = 0;
2446
2447     pin.buffer_id = 0;          /* not yet known */
2448     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
2449
2450     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
2451
2452     /* Registers aren't meaningful on a miss. */
2453     memset(pin.fmd.reg_masks, 0, sizeof pin.fmd.reg_masks);
2454
2455     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin, flow);
2456 }
2457
2458 static bool
2459 process_special(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
2460                 const struct ofpbuf *packet)
2461 {
2462     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
2463
2464     if (!ofport) {
2465         return false;
2466     }
2467
2468     if (ofport->cfm && cfm_should_process_flow(ofport->cfm, flow)) {
2469         if (packet) {
2470             cfm_process_heartbeat(ofport->cfm, packet);
2471         }
2472         return true;
2473     } else if (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
2474                && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_LACP)) {
2475         if (packet) {
2476             lacp_process_packet(ofport->bundle->lacp, ofport, packet);
2477         }
2478         return true;
2479     } else if (ofproto->stp && stp_should_process_flow(flow)) {
2480         if (packet) {
2481             stp_process_packet(ofport, packet);
2482         }
2483         return true;
2484     }
2485     return false;
2486 }
2487
2488 static struct flow_miss *
2489 flow_miss_create(struct hmap *todo, const struct flow *flow,
2490                  enum odp_key_fitness key_fitness,
2491                  const struct nlattr *key, size_t key_len,
2492                  ovs_be16 initial_tci)
2493 {
2494     uint32_t hash = flow_hash(flow, 0);
2495     struct flow_miss *miss;
2496
2497     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
2498         if (flow_equal(&miss->flow, flow)) {
2499             return miss;
2500         }
2501     }
2502
2503     miss = xmalloc(sizeof *miss);
2504     hmap_insert(todo, &miss->hmap_node, hash);
2505     miss->flow = *flow;
2506     miss->key_fitness = key_fitness;
2507     miss->key = key;
2508     miss->key_len = key_len;
2509     miss->initial_tci = initial_tci;
2510     list_init(&miss->packets);
2511     return miss;
2512 }
2513
2514 static void
2515 handle_flow_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow_miss *miss,
2516                  struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
2517 {
2518     const struct flow *flow = &miss->flow;
2519     struct ofpbuf *packet, *next_packet;
2520     struct subfacet *subfacet;
2521     struct facet *facet;
2522
2523     facet = facet_lookup_valid(ofproto, flow);
2524     if (!facet) {
2525         struct rule_dpif *rule;
2526
2527         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, 0);
2528         if (!rule) {
2529             /* Don't send a packet-in if OFPPC_NO_PACKET_IN asserted. */
2530             struct ofport_dpif *port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
2531             if (port) {
2532                 if (port->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_PACKET_IN)) {
2533                     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_no_packet_in);
2534                     /* XXX install 'drop' flow entry */
2535                     return;
2536                 }
2537             } else {
2538                 VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16,
2539                              flow->in_port);
2540             }
2541
2542             LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
2543                 send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
2544             }
2545
2546             return;
2547         }
2548
2549         facet = facet_create(rule, flow);
2550     }
2551
2552     subfacet = subfacet_create(facet,
2553                                miss->key_fitness, miss->key, miss->key_len,
2554                                miss->initial_tci);
2555
2556     LIST_FOR_EACH_SAFE (packet, next_packet, list_node, &miss->packets) {
2557         struct dpif_flow_stats stats;
2558         struct flow_miss_op *op;
2559         struct dpif_execute *execute;
2560
2561         ofproto->n_matches++;
2562
2563         if (facet->rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
2564             /*
2565              * Extra-special case for fail-open mode.
2566              *
2567              * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
2568              * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
2569              * the packet up to the controller in the hope that it will try to
2570              * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
2571              *
2572              * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
2573              */
2574             send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
2575         }
2576
2577         if (!facet->may_install || !subfacet->actions) {
2578             subfacet_make_actions(subfacet, packet);
2579         }
2580
2581         dpif_flow_stats_extract(&facet->flow, packet, &stats);
2582         subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
2583
2584         if (!subfacet->actions_len) {
2585             /* No actions to execute, so skip talking to the dpif. */
2586             continue;
2587         }
2588
2589         if (flow->vlan_tci != subfacet->initial_tci) {
2590             /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We added
2591              * a VLAN to the packet to make the packet resemble the flow,
2592              * but the actions were composed assuming that the packet
2593              * contained no VLAN.  So, we must remove the VLAN header from
2594              * the packet before trying to execute the actions. */
2595             eth_pop_vlan(packet);
2596         }
2597
2598         op = &ops[(*n_ops)++];
2599         execute = &op->dpif_op.u.execute;
2600         op->subfacet = subfacet;
2601         op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
2602         execute->key = miss->key;
2603         execute->key_len = miss->key_len;
2604         execute->actions = (facet->may_install
2605                             ? subfacet->actions
2606                             : xmemdup(subfacet->actions,
2607                                       subfacet->actions_len));
2608         execute->actions_len = subfacet->actions_len;
2609         execute->packet = packet;
2610     }
2611
2612     if (facet->may_install && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE) {
2613         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
2614         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
2615
2616         op->subfacet = subfacet;
2617         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
2618         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
2619         put->key = miss->key;
2620         put->key_len = miss->key_len;
2621         put->actions = subfacet->actions;
2622         put->actions_len = subfacet->actions_len;
2623         put->stats = NULL;
2624     }
2625 }
2626
2627 /* Like odp_flow_key_to_flow(), this function converts the 'key_len' bytes of
2628  * OVS_KEY_ATTR_* attributes in 'key' to a flow structure in 'flow' and returns
2629  * an ODP_FIT_* value that indicates how well 'key' fits our expectations for
2630  * what a flow key should contain.
2631  *
2632  * This function also includes some logic to help make VLAN splinters
2633  * transparent to the rest of the upcall processing logic.  In particular, if
2634  * the extracted in_port is a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by
2635  * the "real" port, sets flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN
2636  * splinter port, and pushes a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
2637  *
2638  * Sets '*initial_tci' to the VLAN TCI with which the packet was really
2639  * received, that is, the actual VLAN TCI extracted by odp_flow_key_to_flow().
2640  * (This differs from the value returned in flow->vlan_tci only for packets
2641  * received on VLAN splinters.)
2642  */
2643 static enum odp_key_fitness
2644 ofproto_dpif_extract_flow_key(const struct ofproto_dpif *ofproto,
2645                               const struct nlattr *key, size_t key_len,
2646                               struct flow *flow, ovs_be16 *initial_tci,
2647                               struct ofpbuf *packet)
2648 {
2649     enum odp_key_fitness fitness;
2650     uint16_t realdev;
2651     int vid;
2652
2653     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
2654     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2655         return fitness;
2656     }
2657     *initial_tci = flow->vlan_tci;
2658
2659     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
2660     if (realdev) {
2661         /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device
2662          * with the VLAN device's VLAN ID. */
2663         flow->in_port = realdev;
2664         flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
2665         if (packet) {
2666             /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to an
2667              * OpenFlow controller properly, so that it looks correct for
2668              * sFlow, and so that flow_extract() will get the correct vlan_tci
2669              * if it is called on 'packet'.
2670              *
2671              * The allocated space inside 'packet' probably also contains
2672              * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of a
2673              * struct dpif_upcall (see the large comment on that structure
2674              * definition), so pushing data on 'packet' is in general not a
2675              * good idea since it could overwrite 'key' or free it as a side
2676              * effect.  However, it's OK in this special case because we know
2677              * that 'packet' is inside a Netlink attribute: pushing 4 bytes
2678              * will just overwrite the 4-byte "struct nlattr", which is fine
2679              * since we don't need that header anymore. */
2680             eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
2681         }
2682
2683         /* Let the caller know that we can't reproduce 'key' from 'flow'. */
2684         if (fitness == ODP_FIT_PERFECT) {
2685             fitness = ODP_FIT_TOO_MUCH;
2686         }
2687     }
2688
2689     return fitness;
2690 }
2691
2692 static void
2693 handle_miss_upcalls(struct ofproto_dpif *ofproto, struct dpif_upcall *upcalls,
2694                     size_t n_upcalls)
2695 {
2696     struct dpif_upcall *upcall;
2697     struct flow_miss *miss, *next_miss;
2698     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
2699     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
2700     struct hmap todo;
2701     size_t n_ops;
2702     size_t i;
2703
2704     if (!n_upcalls) {
2705         return;
2706     }
2707
2708     /* Construct the to-do list.
2709      *
2710      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
2711      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
2712      * that we can process them together. */
2713     hmap_init(&todo);
2714     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
2715         enum odp_key_fitness fitness;
2716         struct flow_miss *miss;
2717         ovs_be16 initial_tci;
2718         struct flow flow;
2719
2720         /* Obtain metadata and check userspace/kernel agreement on flow match,
2721          * then set 'flow''s header pointers. */
2722         fitness = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto,
2723                                                 upcall->key, upcall->key_len,
2724                                                 &flow, &initial_tci,
2725                                                 upcall->packet);
2726         if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2727             ofpbuf_delete(upcall->packet);
2728             continue;
2729         }
2730         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.tun_id,
2731                      flow.in_port, &flow);
2732
2733         /* Handle 802.1ag, LACP, and STP specially. */
2734         if (process_special(ofproto, &flow, upcall->packet)) {
2735             ofproto_update_local_port_stats(&ofproto->up,
2736                                             0, upcall->packet->size);
2737             ofpbuf_delete(upcall->packet);
2738             ofproto->n_matches++;
2739             continue;
2740         }
2741
2742         /* Add other packets to a to-do list. */
2743         miss = flow_miss_create(&todo, &flow, fitness,
2744                                 upcall->key, upcall->key_len, initial_tci);
2745         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
2746     }
2747
2748     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
2749      * operations to batch. */
2750     n_ops = 0;
2751     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
2752         handle_flow_miss(ofproto, miss, flow_miss_ops, &n_ops);
2753     }
2754     assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
2755
2756     /* Execute batch. */
2757     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2758         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
2759     }
2760     dpif_operate(ofproto->dpif, dpif_ops, n_ops);
2761
2762     /* Free memory and update facets. */
2763     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
2764         struct flow_miss_op *op = &flow_miss_ops[i];
2765         struct dpif_execute *execute;
2766
2767         switch (op->dpif_op.type) {
2768         case DPIF_OP_EXECUTE:
2769             execute = &op->dpif_op.u.execute;
2770             if (op->subfacet->actions != execute->actions) {
2771                 free((struct nlattr *) execute->actions);
2772             }
2773             break;
2774
2775         case DPIF_OP_FLOW_PUT:
2776             if (!op->dpif_op.error) {
2777                 op->subfacet->installed = true;
2778             }
2779             break;
2780         }
2781     }
2782     HMAP_FOR_EACH_SAFE (miss, next_miss, hmap_node, &todo) {
2783         ofpbuf_list_delete(&miss->packets);
2784         hmap_remove(&todo, &miss->hmap_node);
2785         free(miss);
2786     }
2787     hmap_destroy(&todo);
2788 }
2789
2790 static void
2791 handle_userspace_upcall(struct ofproto_dpif *ofproto,
2792                         struct dpif_upcall *upcall)
2793 {
2794     struct user_action_cookie cookie;
2795     enum odp_key_fitness fitness;
2796     ovs_be16 initial_tci;
2797     struct flow flow;
2798
2799     memcpy(&cookie, &upcall->userdata, sizeof(cookie));
2800
2801     fitness = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto, upcall->key,
2802                                             upcall->key_len, &flow,
2803                                             &initial_tci, upcall->packet);
2804     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
2805         ofpbuf_delete(upcall->packet);
2806         return;
2807     }
2808
2809     if (cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
2810         if (ofproto->sflow) {
2811             dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
2812                                 &cookie);
2813         }
2814     } else {
2815         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie : 0x%"PRIx64, upcall->userdata);
2816     }
2817     ofpbuf_delete(upcall->packet);
2818 }
2819
2820 static int
2821 handle_upcalls(struct ofproto_dpif *ofproto, unsigned int max_batch)
2822 {
2823     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
2824     int n_misses;
2825     int i;
2826
2827     assert (max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
2828
2829     n_misses = 0;
2830     for (i = 0; i < max_batch; i++) {
2831         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
2832         int error;
2833
2834         error = dpif_recv(ofproto->dpif, upcall);
2835         if (error) {
2836             break;
2837         }
2838
2839         switch (upcall->type) {
2840         case DPIF_UC_ACTION:
2841             handle_userspace_upcall(ofproto, upcall);
2842             break;
2843
2844         case DPIF_UC_MISS:
2845             /* Handle it later. */
2846             n_misses++;
2847             break;
2848
2849         case DPIF_N_UC_TYPES:
2850         default:
2851             VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32,
2852                          upcall->type);
2853             break;
2854         }
2855     }
2856
2857     handle_miss_upcalls(ofproto, misses, n_misses);
2858
2859     return i;
2860 }
2861 \f
2862 /* Flow expiration. */
2863
2864 static int subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *);
2865 static void update_stats(struct ofproto_dpif *);
2866 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
2867 static void expire_subfacets(struct ofproto_dpif *, int dp_max_idle);
2868
2869 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
2870  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
2871  * importantly when they last were used, and then use that information to
2872  * expire flows that have not been used recently.
2873  *
2874  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
2875 static int
2876 expire(struct ofproto_dpif *ofproto)
2877 {
2878     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
2879     struct oftable *table;
2880     int dp_max_idle;
2881
2882     /* Update stats for each flow in the datapath. */
2883     update_stats(ofproto);
2884
2885     /* Expire subfacets that have been idle too long. */
2886     dp_max_idle = subfacet_max_idle(ofproto);
2887     expire_subfacets(ofproto, dp_max_idle);
2888
2889     /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout has passed. */
2890     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
2891         struct cls_cursor cursor;
2892
2893         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
2894         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
2895             rule_expire(rule);
2896         }
2897     }
2898
2899     /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
2900      * good time to do bond rebalancing. */
2901     if (ofproto->has_bonded_bundles) {
2902         struct ofbundle *bundle;
2903
2904         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2905             if (bundle->bond) {
2906                 bond_rebalance(bundle->bond, &ofproto->revalidate_set);
2907             }
2908         }
2909     }
2910
2911     return MIN(dp_max_idle, 1000);
2912 }
2913
2914 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
2915  *
2916  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
2917  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
2918  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
2919  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
2920  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
2921  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
2922  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
2923  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
2924  */
2925 static void
2926 update_stats(struct ofproto_dpif *p)
2927 {
2928     const struct dpif_flow_stats *stats;
2929     struct dpif_flow_dump dump;
2930     const struct nlattr *key;
2931     size_t key_len;
2932
2933     dpif_flow_dump_start(&dump, p->dpif);
2934     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len, NULL, NULL, &stats)) {
2935         struct subfacet *subfacet;
2936
2937         subfacet = subfacet_find(p, key, key_len);
2938         if (subfacet && subfacet->installed) {
2939             struct facet *facet = subfacet->facet;
2940
2941             if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
2942                 uint64_t extra = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
2943                 facet->packet_count += extra;
2944             } else {
2945                 VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
2946             }
2947
2948             if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
2949                 facet->byte_count += stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
2950             } else {
2951                 VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
2952             }
2953
2954             subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
2955             subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
2956
2957             subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
2958             facet_account(facet);
2959             facet_push_stats(facet);
2960         } else {
2961             if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
2962                 struct ds s;
2963
2964                 ds_init(&s);
2965                 odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
2966                 VLOG_WARN("unexpected flow from datapath %s", ds_cstr(&s));
2967                 ds_destroy(&s);
2968             }
2969
2970             COVERAGE_INC(facet_unexpected);
2971             /* There's a flow in the datapath that we know nothing about, or a
2972              * flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
2973             dpif_flow_del(p->dpif, key, key_len, NULL);
2974         }
2975     }
2976     dpif_flow_dump_done(&dump);
2977 }
2978
2979 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
2980  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
2981  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
2982  * fold its statistic into its rule. */
2983 static int
2984 subfacet_max_idle(const struct ofproto_dpif *ofproto)
2985 {
2986     /*
2987      * Idle time histogram.
2988      *
2989      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
2990      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
2991      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
2992      * well.
2993      *
2994      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
2995      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
2996      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
2997      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
2998      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
2999      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
3000      * discard.
3001      *
3002      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
3003      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
3004      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
3005      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
3006      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
3007      * ofproto->up.flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
3008      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
3009      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
3010      * (though the next run will delete most of those unless they receive
3011      * additional data).
3012      *
3013      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
3014      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
3015      * uninstallable subfacets.
3016      */
3017     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
3018     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
3019     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
3020     int total, subtotal, bucket;
3021     struct subfacet *subfacet;
3022     long long int now;
3023     int i;
3024
3025     total = hmap_count(&ofproto->subfacets);
3026     if (total <= ofproto->up.flow_eviction_threshold) {
3027         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
3028     }
3029
3030     /* Build histogram. */
3031     now = time_msec();
3032     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->subfacets) {
3033         long long int idle = now - subfacet->used;
3034         int bucket = (idle <= 0 ? 0
3035                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
3036                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
3037         buckets[bucket]++;
3038     }
3039
3040     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
3041     subtotal = bucket = 0;
3042     do {
3043         subtotal += buckets[bucket++];
3044     } while (bucket < N_BUCKETS &&
3045              subtotal < MAX(ofproto->up.flow_eviction_threshold, total / 100));
3046
3047     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
3048         struct ds s;
3049
3050         ds_init(&s);
3051         ds_put_cstr(&s, "keep");
3052         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
3053             if (i == bucket) {
3054                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
3055             }
3056             if (buckets[i]) {
3057                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
3058             }
3059         }
3060         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)", ofproto->up.name, ds_cstr(&s));
3061         ds_destroy(&s);
3062     }
3063
3064     return bucket * BUCKET_WIDTH;
3065 }
3066
3067 static void
3068 expire_subfacets(struct ofproto_dpif *ofproto, int dp_max_idle)
3069 {
3070     long long int cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
3071     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
3072
3073     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
3074                         &ofproto->subfacets) {
3075         if (subfacet->used < cutoff) {
3076             subfacet_destroy(subfacet);
3077         }
3078     }
3079 }
3080
3081 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
3082  * then delete it entirely. */
3083 static void
3084 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
3085 {
3086     struct facet *facet, *next_facet;
3087     long long int now;
3088     uint8_t reason;
3089
3090     /* Has 'rule' expired? */
3091     now = time_msec();
3092     if (rule->up.hard_timeout
3093         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
3094         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
3095     } else if (rule->up.idle_timeout && list_is_empty(&rule->facets)
3096                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
3097         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
3098     } else {
3099         return;
3100     }
3101
3102     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
3103
3104     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
3105      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
3106     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
3107         facet_remove(facet);
3108     }
3109
3110     /* Get rid of the rule. */
3111     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
3112 }
3113 \f
3114 /* Facets. */
3115
3116 /* Creates and returns a new facet owned by 'rule', given a 'flow'.
3117  *
3118  * The caller must already have determined that no facet with an identical
3119  * 'flow' exists in 'ofproto' and that 'flow' is the best match for 'rule' in
3120  * the ofproto's classifier table.
3121  *
3122  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
3123  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
3124 static struct facet *
3125 facet_create(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow)
3126 {
3127     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3128     struct facet *facet;
3129
3130     facet = xzalloc(sizeof *facet);
3131     facet->used = time_msec();
3132     hmap_insert(&ofproto->facets, &facet->hmap_node, flow_hash(flow, 0));
3133     list_push_back(&rule->facets, &facet->list_node);
3134     facet->rule = rule;
3135     facet->flow = *flow;
3136     list_init(&facet->subfacets);
3137     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
3138     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
3139
3140     return facet;
3141 }
3142
3143 static void
3144 facet_free(struct facet *facet)
3145 {
3146     free(facet);
3147 }
3148
3149 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
3150  * 'packet', which arrived on 'in_port'.
3151  *
3152  * Takes ownership of 'packet'. */
3153 static bool
3154 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3155                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
3156                     struct ofpbuf *packet)
3157 {
3158     struct odputil_keybuf keybuf;
3159     struct ofpbuf key;
3160     int error;
3161
3162     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
3163     odp_flow_key_from_flow(&key, flow);
3164
3165     error = dpif_execute(ofproto->dpif, key.data, key.size,
3166                          odp_actions, actions_len, packet);
3167
3168     ofpbuf_delete(packet);
3169     return !error;
3170 }
3171
3172 /* Remove 'facet' from 'ofproto' and free up the associated memory:
3173  *
3174  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
3175  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
3176  *
3177  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
3178  */
3179 static void
3180 facet_remove(struct facet *facet)
3181 {
3182     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3183     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
3184
3185     assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
3186
3187     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
3188     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3189         subfacet_uninstall(subfacet);
3190     }
3191
3192     /* Flush the final stats to the rule.
3193      *
3194      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
3195      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
3196      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
3197     facet_flush_stats(facet);
3198
3199     /* Now we're really all done so destroy everything. */
3200     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
3201                         &facet->subfacets) {
3202         subfacet_destroy__(subfacet);
3203     }
3204     hmap_remove(&ofproto->facets, &facet->hmap_node);
3205     list_remove(&facet->list_node);
3206     facet_free(facet);
3207 }
3208
3209 static void
3210 facet_account(struct facet *facet)
3211 {
3212     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3213     uint64_t n_bytes;
3214     struct subfacet *subfacet;
3215     const struct nlattr *a;
3216     unsigned int left;
3217     ovs_be16 vlan_tci;
3218
3219     if (facet->byte_count <= facet->accounted_bytes) {
3220         return;
3221     }
3222     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
3223     facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
3224
3225     /* Feed information from the active flows back into the learning table to
3226      * ensure that table is always in sync with what is actually flowing
3227      * through the datapath. */
3228     if (facet->has_learn || facet->has_normal) {
3229         struct action_xlate_ctx ctx;
3230
3231         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3232                               facet->flow.vlan_tci,
3233                               facet->rule, NULL);
3234         ctx.may_learn = true;
3235         ofpbuf_delete(xlate_actions(&ctx, facet->rule->up.actions,
3236                                     facet->rule->up.n_actions));
3237     }
3238
3239     if (!facet->has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
3240         return;
3241     }
3242
3243     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
3244      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
3245      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
3246      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
3247      * hash bucket.)
3248      *
3249      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
3250      * be equally valid for our purpose. */
3251     subfacet = CONTAINER_OF(list_front(&facet->subfacets),
3252                             struct subfacet, list_node);
3253     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
3254     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left,
3255                              subfacet->actions, subfacet->actions_len) {
3256         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
3257         struct ofport_dpif *port;
3258
3259         switch (nl_attr_type(a)) {
3260         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
3261             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
3262             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
3263                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
3264                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
3265             }
3266             break;
3267
3268         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
3269             vlan_tci = htons(0);
3270             break;
3271
3272         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
3273             vlan = nl_attr_get(a);
3274             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
3275             break;
3276         }
3277     }
3278 }
3279
3280 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
3281  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
3282  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
3283 static bool
3284 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
3285 {
3286     return (facet
3287             && facet->rule->up.n_actions == 1
3288             && action_outputs_to_port(&facet->rule->up.actions[0],
3289                                       htons(OFPP_CONTROLLER)));
3290 }
3291
3292 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
3293  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
3294  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
3295  * its packet and byte counts before this function is called. */
3296 static void
3297 facet_flush_stats(struct facet *facet)
3298 {
3299     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3300     struct subfacet *subfacet;
3301
3302     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3303         assert(!subfacet->dp_byte_count);
3304         assert(!subfacet->dp_packet_count);
3305     }
3306
3307     facet_push_stats(facet);
3308     facet_account(facet);
3309
3310     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
3311         struct ofexpired expired;
3312         expired.flow = facet->flow;
3313         expired.packet_count = facet->packet_count;
3314         expired.byte_count = facet->byte_count;
3315         expired.used = facet->used;
3316         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
3317     }
3318
3319     facet->rule->packet_count += facet->packet_count;
3320     facet->rule->byte_count += facet->byte_count;
3321
3322     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
3323      * reinstalled. */
3324     facet_reset_counters(facet);
3325
3326     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
3327 }
3328
3329 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
3330  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
3331  *
3332  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
3333  * instead if that is important. */
3334 static struct facet *
3335 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
3336 {
3337     struct facet *facet;
3338
3339     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (facet, hmap_node, flow_hash(flow, 0),
3340                              &ofproto->facets) {
3341         if (flow_equal(flow, &facet->flow)) {
3342             return facet;
3343         }
3344     }
3345
3346     return NULL;
3347 }
3348
3349 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one exactly equal to 'flow'.
3350  * Returns it if found, otherwise a null pointer.
3351  *
3352  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
3353 static struct facet *
3354 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
3355 {
3356     struct facet *facet = facet_find(ofproto, flow);
3357
3358     /* The facet we found might not be valid, since we could be in need of
3359      * revalidation.  If it is not valid, don't return it. */
3360     if (facet
3361         && (ofproto->need_revalidate
3362             || tag_set_intersects(&ofproto->revalidate_set, facet->tags))
3363         && !facet_revalidate(facet)) {
3364         COVERAGE_INC(facet_invalidated);
3365         return NULL;
3366     }
3367
3368     return facet;
3369 }
3370
3371 static bool
3372 facet_check_consistency(struct facet *facet)
3373 {
3374     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3375
3376     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3377
3378     struct rule_dpif *rule;
3379     struct subfacet *subfacet;
3380     bool may_log = false;
3381     bool ok;
3382
3383     /* Check the rule for consistency. */
3384     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, 0);
3385     if (!rule) {
3386         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3387             char *s = flow_to_string(&facet->flow);
3388             VLOG_WARN("%s: facet should not exist", s);
3389             free(s);
3390         }
3391         return false;
3392     } else if (rule != facet->rule) {
3393         may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
3394         ok = false;
3395         if (may_log) {
3396             struct ds s;
3397
3398             ds_init(&s);
3399             flow_format(&s, &facet->flow);
3400             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
3401                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
3402             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
3403             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
3404                           rule->up.table_id);
3405             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
3406             ds_put_char(&s, ')');
3407
3408             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
3409             ds_destroy(&s);
3410         }
3411     } else {
3412         ok = true;
3413     }
3414
3415     /* Check the datapath actions for consistency. */
3416     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3417         struct action_xlate_ctx ctx;
3418         struct ofpbuf *odp_actions;
3419         bool actions_changed;
3420         bool should_install;
3421
3422         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3423                               subfacet->initial_tci, rule, NULL);
3424         odp_actions = xlate_actions(&ctx, rule->up.actions,
3425                                     rule->up.n_actions);
3426
3427         should_install = (ctx.may_set_up_flow
3428                           && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE);
3429         if (!should_install && !subfacet->installed) {
3430             /* The actions for uninstallable flows may vary from one packet to
3431              * the next, so don't compare the actions. */
3432             goto next;
3433         }
3434
3435         actions_changed = (subfacet->actions_len != odp_actions->size
3436                            || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data,
3437                                      subfacet->actions_len));
3438         if (should_install != subfacet->installed || actions_changed) {
3439             if (ok) {
3440                 may_log = !VLOG_DROP_WARN(&rl);
3441                 ok = false;
3442             }
3443
3444             if (may_log) {
3445                 struct odputil_keybuf keybuf;
3446                 struct ofpbuf key;
3447                 struct ds s;
3448
3449                 ds_init(&s);
3450                 subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
3451                 odp_flow_key_format(key.data, key.size, &s);
3452
3453                 ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in subfacet");
3454                 if (should_install != subfacet->installed) {
3455                     enum odp_key_fitness fitness = subfacet->key_fitness;
3456
3457                     ds_put_format(&s, " (should%s have been installed)",
3458                                   should_install ? "" : " not");
3459                     ds_put_format(&s, " (may_set_up_flow=%s, fitness=%s)",
3460                                   ctx.may_set_up_flow ? "true" : "false",
3461                                   odp_key_fitness_to_string(fitness));
3462                 }
3463                 if (actions_changed) {
3464                     ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
3465                     format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
3466                                        subfacet->actions_len);
3467                     ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
3468                     format_odp_actions(&s, odp_actions->data,
3469                                        odp_actions->size);
3470                     ds_put_char(&s, ')');
3471                 } else {
3472                     ds_put_cstr(&s, " (actions: ");
3473                     format_odp_actions(&s, subfacet->actions,
3474                                        subfacet->actions_len);
3475                     ds_put_char(&s, ')');
3476                 }
3477                 VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
3478                 ds_destroy(&s);
3479             }
3480         }
3481
3482     next:
3483         ofpbuf_delete(odp_actions);
3484     }
3485
3486     return ok;
3487 }
3488
3489 /* Re-searches the classifier for 'facet':
3490  *
3491  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
3492  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
3493  *
3494  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
3495  *     where it is and recompiles its actions anyway.
3496  *
3497  *   - If there is none, destroys 'facet'.
3498  *
3499  * Returns true if 'facet' still exists, false if it has been destroyed. */
3500 static bool
3501 facet_revalidate(struct facet *facet)
3502 {
3503     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3504     struct actions {
3505         struct nlattr *odp_actions;
3506         size_t actions_len;
3507     };
3508     struct actions *new_actions;
3509
3510     struct action_xlate_ctx ctx;
3511     struct rule_dpif *new_rule;
3512     struct subfacet *subfacet;
3513     bool actions_changed;
3514     int i;
3515
3516     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
3517
3518     /* Determine the new rule. */
3519     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, 0);
3520     if (!new_rule) {
3521         /* No new rule, so delete the facet. */
3522         facet_remove(facet);
3523         return false;
3524     }
3525
3526     /* Calculate new datapath actions.
3527      *
3528      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
3529      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
3530      * around to properly compose it. */
3531
3532     /* If the datapath actions changed or the installability changed,
3533      * then we need to talk to the datapath. */
3534     i = 0;
3535     new_actions = NULL;
3536     memset(&ctx, 0, sizeof ctx);
3537     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3538         struct ofpbuf *odp_actions;
3539         bool should_install;
3540
3541         action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow,
3542                               subfacet->initial_tci, new_rule, NULL);
3543         odp_actions = xlate_actions(&ctx, new_rule->up.actions,
3544                                     new_rule->up.n_actions);
3545         actions_changed = (subfacet->actions_len != odp_actions->size
3546                            || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data,
3547                                      subfacet->actions_len));
3548
3549         should_install = (ctx.may_set_up_flow
3550                           && subfacet->key_fitness != ODP_FIT_TOO_LITTLE);
3551         if (actions_changed || should_install != subfacet->installed) {
3552             if (should_install) {
3553                 struct dpif_flow_stats stats;
3554
3555                 subfacet_install(subfacet,
3556                                  odp_actions->data, odp_actions->size, &stats);
3557                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
3558             } else {
3559                 subfacet_uninstall(subfacet);
3560             }
3561
3562             if (!new_actions) {
3563                 new_actions = xcalloc(list_size(&facet->subfacets),
3564                                       sizeof *new_actions);
3565             }
3566             new_actions[i].odp_actions = xmemdup(odp_actions->data,
3567                                                  odp_actions->size);
3568             new_actions[i].actions_len = odp_actions->size;
3569         }
3570
3571         ofpbuf_delete(odp_actions);
3572         i++;
3573     }
3574     if (new_actions) {
3575         facet_flush_stats(facet);
3576     }
3577
3578     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
3579     facet->tags = ctx.tags;
3580     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
3581     facet->may_install = ctx.may_set_up_flow;
3582     facet->has_learn = ctx.has_learn;
3583     facet->has_normal = ctx.has_normal;
3584     facet->mirrors = ctx.mirrors;
3585     if (new_actions) {
3586         i = 0;
3587         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
3588             if (new_actions[i].odp_actions) {
3589                 free(subfacet->actions);
3590                 subfacet->actions = new_actions[i].odp_actions;
3591                 subfacet->actions_len = new_actions[i].actions_len;
3592             }
3593             i++;
3594         }
3595         free(new_actions);
3596     }
3597     if (facet->rule != new_rule) {
3598         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
3599         list_remove(&facet->list_node);
3600         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
3601         facet->rule = new_rule;
3602         facet->used = new_rule->up.created;
3603         facet->prev_used = facet->used;
3604     }
3605
3606     return true;
3607 }
3608
3609 /* Updates 'facet''s used time.  Caller is responsible for calling
3610  * facet_push_stats() to update the flows which 'facet' resubmits into. */
3611 static void
3612 facet_update_time(struct facet *facet, long long int used)
3613 {
3614     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3615     if (used > facet->used) {
3616         facet->used = used;
3617         ofproto_rule_update_used(&facet->rule->up, used);
3618         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, used);
3619     }
3620 }
3621
3622 static void
3623 facet_reset_counters(struct facet *facet)
3624 {
3625     facet->packet_count = 0;
3626     facet->byte_count = 0;
3627     facet->prev_packet_count = 0;
3628     facet->prev_byte_count = 0;
3629     facet->accounted_bytes = 0;
3630 }
3631
3632 static void
3633 facet_push_stats(struct facet *facet)
3634 {
3635     uint64_t new_packets, new_bytes;
3636
3637     assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
3638     assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
3639     assert(facet->used >= facet->prev_used);
3640
3641     new_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
3642     new_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
3643
3644     if (new_packets || new_bytes || facet->used > facet->prev_used) {
3645         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
3646         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
3647         facet->prev_used = facet->used;
3648
3649         flow_push_stats(facet->rule, &facet->flow,
3650                         new_packets, new_bytes, facet->used);
3651
3652         update_mirror_stats(ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto),
3653                             facet->mirrors, new_packets, new_bytes);
3654     }
3655 }
3656
3657 struct ofproto_push {
3658     struct action_xlate_ctx ctx;
3659     uint64_t packets;
3660     uint64_t bytes;
3661     long long int used;
3662 };
3663
3664 static void
3665 push_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
3666 {
3667     struct ofproto_push *push = CONTAINER_OF(ctx, struct ofproto_push, ctx);
3668
3669     if (rule) {
3670         rule->packet_count += push->packets;
3671         rule->byte_count += push->bytes;
3672         ofproto_rule_update_used(&rule->up, push->used);
3673     }
3674 }
3675
3676 /* Pushes flow statistics to the rules which 'flow' resubmits into given
3677  * 'rule''s actions and mirrors. */
3678 static void
3679 flow_push_stats(struct rule_dpif *rule,
3680                 const struct flow *flow, uint64_t packets, uint64_t bytes,
3681                 long long int used)
3682 {
3683     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3684     struct ofproto_push push;
3685
3686     push.packets = packets;
3687     push.bytes = bytes;
3688     push.used = used;
3689
3690     action_xlate_ctx_init(&push.ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci, rule,
3691                           NULL);
3692     push.ctx.resubmit_hook = push_resubmit;
3693     ofpbuf_delete(xlate_actions(&push.ctx,
3694                                 rule->up.actions, rule->up.n_actions));
3695 }
3696 \f
3697 /* Subfacets. */
3698
3699 static struct subfacet *
3700 subfacet_find__(struct ofproto_dpif *ofproto,
3701                 const struct nlattr *key, size_t key_len, uint32_t key_hash,
3702                 const struct flow *flow)
3703 {
3704     struct subfacet *subfacet;
3705
3706     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
3707                              &ofproto->subfacets) {
3708         if (subfacet->key
3709             ? (subfacet->key_len == key_len
3710                && !memcmp(key, subfacet->key, key_len))
3711             : flow_equal(flow, &subfacet->facet->flow)) {
3712             return subfacet;
3713         }
3714     }
3715
3716     return NULL;
3717 }
3718
3719 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
3720  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len'.  Returns the existing subfacet if
3721  * there is one, otherwise creates and returns a new subfacet.
3722  *
3723  * If the returned subfacet is new, then subfacet->actions will be NULL, in
3724  * which case the caller must populate the actions with
3725  * subfacet_make_actions(). */
3726 static struct subfacet *
3727 subfacet_create(struct facet *facet, enum odp_key_fitness key_fitness,
3728                 const struct nlattr *key, size_t key_len, ovs_be16 initial_tci)
3729 {
3730     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3731     uint32_t key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
3732     struct subfacet *subfacet;
3733
3734     subfacet = subfacet_find__(ofproto, key, key_len, key_hash, &facet->flow);
3735     if (subfacet) {
3736         if (subfacet->facet == facet) {
3737             return subfacet;
3738         }
3739
3740         /* This shouldn't happen. */
3741         VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
3742         subfacet_destroy(subfacet);
3743     }
3744
3745     subfacet = xzalloc(sizeof *subfacet);
3746     hmap_insert(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
3747     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
3748     subfacet->facet = facet;
3749     subfacet->used = time_msec();
3750     subfacet->key_fitness = key_fitness;
3751     if (key_fitness != ODP_FIT_PERFECT) {
3752         subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
3753         subfacet->key_len = key_len;
3754     }
3755     subfacet->installed = false;
3756     subfacet->initial_tci = initial_tci;
3757
3758     return subfacet;
3759 }
3760
3761 /* Searches 'ofproto' for a subfacet with the given 'key', 'key_len', and
3762  * 'flow'.  Returns the subfacet if one exists, otherwise NULL. */
3763 static struct subfacet *
3764 subfacet_find(struct ofproto_dpif *ofproto,
3765               const struct nlattr *key, size_t key_len)
3766 {
3767     uint32_t key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
3768     enum odp_key_fitness fitness;
3769     struct flow flow;
3770
3771     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, &flow);
3772     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3773         return NULL;
3774     }
3775
3776     return subfacet_find__(ofproto, key, key_len, key_hash, &flow);
3777 }
3778
3779 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
3780  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
3781 static void
3782 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
3783 {
3784     struct facet *facet = subfacet->facet;
3785     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3786
3787     subfacet_uninstall(subfacet);
3788     hmap_remove(&ofproto->subfacets, &subfacet->hmap_node);
3789     list_remove(&subfacet->list_node);
3790     free(subfacet->key);
3791     free(subfacet->actions);
3792     free(subfacet);
3793 }
3794
3795 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
3796  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
3797 static void
3798 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
3799 {
3800     struct facet *facet = subfacet->facet;
3801
3802     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
3803         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
3804         facet_remove(facet);
3805     } else {
3806         subfacet_destroy__(subfacet);
3807     }
3808 }
3809
3810 /* Initializes 'key' with the sequence of OVS_KEY_ATTR_* Netlink attributes
3811  * that can be used to refer to 'subfacet'.  The caller must provide 'keybuf'
3812  * for use as temporary storage. */
3813 static void
3814 subfacet_get_key(struct subfacet *subfacet, struct odputil_keybuf *keybuf,
3815                  struct ofpbuf *key)
3816 {
3817     if (!subfacet->key) {
3818         ofpbuf_use_stack(key, keybuf, sizeof *keybuf);
3819         odp_flow_key_from_flow(key, &subfacet->facet->flow);
3820     } else {
3821         ofpbuf_use_const(key, subfacet->key, subfacet->key_len);
3822     }
3823 }
3824
3825 /* Composes the datapath actions for 'subfacet' based on its rule's actions. */
3826 static void
3827 subfacet_make_actions(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *packet)
3828 {
3829     struct facet *facet = subfacet->facet;
3830     struct rule_dpif *rule = facet->rule;
3831     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3832     struct ofpbuf *odp_actions;
3833     struct action_xlate_ctx ctx;
3834
3835     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, &facet->flow, subfacet->initial_tci,
3836                           rule, packet);
3837     odp_actions = xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
3838     facet->tags = ctx.tags;
3839     facet->may_install = ctx.may_set_up_flow;
3840     facet->has_learn = ctx.has_learn;
3841     facet->has_normal = ctx.has_normal;
3842     facet->nf_flow.output_iface = ctx.nf_output_iface;
3843     facet->mirrors = ctx.mirrors;
3844
3845     if (subfacet->actions_len != odp_actions->size
3846         || memcmp(subfacet->actions, odp_actions->data, odp_actions->size)) {
3847         free(subfacet->actions);
3848         subfacet->actions_len = odp_actions->size;
3849         subfacet->actions = xmemdup(odp_actions->data, odp_actions->size);
3850     }
3851
3852     ofpbuf_delete(odp_actions);
3853 }
3854
3855 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
3856  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
3857  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
3858  * since 'subfacet' was last updated.
3859  *
3860  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
3861 static int
3862 subfacet_install(struct subfacet *subfacet,
3863                  const struct nlattr *actions, size_t actions_len,
3864                  struct dpif_flow_stats *stats)
3865 {
3866     struct facet *facet = subfacet->facet;
3867     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3868     struct odputil_keybuf keybuf;
3869     enum dpif_flow_put_flags flags;
3870     struct ofpbuf key;
3871     int ret;
3872
3873     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3874     if (stats) {
3875         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
3876     }
3877
3878     subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
3879     ret = dpif_flow_put(ofproto->dpif, flags, key.data, key.size,
3880                         actions, actions_len, stats);
3881
3882     if (stats) {
3883         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
3884     }
3885
3886     return ret;
3887 }
3888
3889 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
3890 static void
3891 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
3892 {
3893     if (subfacet->installed) {
3894         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
3895         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3896         struct odputil_keybuf keybuf;
3897         struct dpif_flow_stats stats;
3898         struct ofpbuf key;
3899         int error;
3900
3901         subfacet_get_key(subfacet, &keybuf, &key);
3902         error = dpif_flow_del(ofproto->dpif, key.data, key.size, &stats);
3903         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
3904         if (!error) {
3905             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
3906         }
3907         subfacet->installed = false;
3908     } else {
3909         assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
3910         assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
3911     }
3912 }
3913
3914 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
3915  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
3916  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
3917  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
3918  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
3919 static void
3920 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
3921                         struct dpif_flow_stats *stats)
3922 {
3923     if (stats
3924         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
3925         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
3926         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
3927         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
3928     }
3929
3930     subfacet->dp_packet_count = 0;
3931     subfacet->dp_byte_count = 0;
3932 }
3933
3934 /* Updates 'subfacet''s used time.  The caller is responsible for calling
3935  * facet_push_stats() to update the flows which 'subfacet' resubmits into. */
3936 static void
3937 subfacet_update_time(struct subfacet *subfacet, long long int used)
3938 {
3939     if (used > subfacet->used) {
3940         subfacet->used = used;
3941         facet_update_time(subfacet->facet, used);
3942     }
3943 }
3944
3945 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
3946  *
3947  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
3948  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
3949  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
3950  * that have been cleared out of the datapath. */
3951 static void
3952 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
3953                       const struct dpif_flow_stats *stats)
3954 {
3955     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
3956         struct facet *facet = subfacet->facet;
3957
3958         subfacet_update_time(subfacet, stats->used);
3959         facet->packet_count += stats->n_packets;
3960         facet->byte_count += stats->n_bytes;
3961         facet_push_stats(facet);
3962         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, stats->tcp_flags);
3963     }
3964 }
3965 \f
3966 /* Rules. */
3967
3968 static struct rule_dpif *
3969 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
3970                  uint8_t table_id)
3971 {
3972     struct cls_rule *cls_rule;
3973     struct classifier *cls;
3974
3975     if (table_id >= N_TABLES) {
3976         return NULL;
3977     }
3978
3979     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
3980     if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY
3981         && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
3982         /* For OFPC_NORMAL frag_handling, we must pretend that transport ports
3983          * are unavailable. */
3984         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
3985         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
3986         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
3987         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow);
3988     } else {
3989         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow);
3990     }
3991     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
3992 }
3993
3994 static void
3995 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
3996 {
3997     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3998
3999     rule_invalidate(rule);
4000     if (clogged) {
4001         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
4002         c->op = rule->up.pending;
4003         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
4004     } else {
4005         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
4006     }
4007 }
4008
4009 static struct rule *
4010 rule_alloc(void)
4011 {
4012     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
4013     return &rule->up;
4014 }
4015
4016 static void
4017 rule_dealloc(struct rule *rule_)
4018 {
4019     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4020     free(rule);
4021 }
4022
4023 static enum ofperr
4024 rule_construct(struct rule *rule_)
4025 {
4026     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4027     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4028     struct rule_dpif *victim;
4029     uint8_t table_id;
4030     enum ofperr error;
4031
4032     error = validate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions,
4033                              &rule->up.cr.flow, ofproto->max_ports);
4034     if (error) {
4035         return error;
4036     }
4037
4038     rule->packet_count = 0;
4039     rule->byte_count = 0;
4040
4041     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
4042     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
4043         struct facet *facet;
4044
4045         rule->facets = victim->facets;
4046         list_moved(&rule->facets);
4047         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
4048             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
4049              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
4050              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
4051              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
4052              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
4053              * seem worth it. */
4054             facet_reset_counters(facet);
4055             facet->rule = rule;
4056         }
4057     } else {
4058         /* Must avoid list_moved() in this case. */
4059         list_init(&rule->facets);
4060     }
4061
4062     table_id = rule->up.table_id;
4063     rule->tag = (victim ? victim->tag
4064                  : table_id == 0 ? 0
4065                  : rule_calculate_tag(&rule->up.cr.flow, &rule->up.cr.wc,
4066                                       ofproto->tables[table_id].basis));
4067
4068     complete_operation(rule);
4069     return 0;
4070 }
4071
4072 static void
4073 rule_destruct(struct rule *rule_)
4074 {
4075     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4076     struct facet *facet, *next_facet;
4077
4078     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4079         facet_revalidate(facet);
4080     }
4081
4082     complete_operation(rule);
4083 }
4084
4085 static void
4086 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
4087 {
4088     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4089     struct facet *facet;
4090
4091     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
4092      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
4093     *packets = rule->packet_count;
4094     *bytes = rule->byte_count;
4095
4096     /* Add any statistics that are tracked by facets.  This includes
4097      * statistical data recently updated by ofproto_update_stats() as well as
4098      * stats for packets that were executed "by hand" via dpif_execute(). */
4099     LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
4100         *packets += facet->packet_count;
4101         *bytes += facet->byte_count;
4102     }
4103 }
4104
4105 static enum ofperr
4106 rule_execute(struct rule *rule_, const struct flow *flow,
4107              struct ofpbuf *packet)
4108 {
4109     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4110     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4111     struct action_xlate_ctx ctx;
4112     struct ofpbuf *odp_actions;
4113     size_t size;
4114
4115     action_xlate_ctx_init(&ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci,
4116                           rule, packet);
4117     odp_actions = xlate_actions(&ctx, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
4118     size = packet->size;
4119     if (execute_odp_actions(ofproto, flow, odp_actions->data,
4120                             odp_actions->size, packet)) {
4121         ofproto_rule_update_used(&rule->up, time_msec());
4122         rule->packet_count++;
4123         rule->byte_count += size;
4124         flow_push_stats(rule, flow, 1, size, rule->up.used);
4125     }
4126     ofpbuf_delete(odp_actions);
4127
4128     return 0;
4129 }
4130
4131 static void
4132 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
4133 {
4134     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
4135     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
4136     enum ofperr error;
4137
4138     error = validate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions,
4139                              &rule->up.cr.flow, ofproto->max_ports);
4140     if (error) {
4141         ofoperation_complete(rule->up.pending, error);
4142         return;
4143     }
4144
4145     complete_operation(rule);
4146 }
4147 \f
4148 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
4149  * May modify 'packet'.
4150  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
4151 static int
4152 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
4153 {
4154     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
4155     struct ofpbuf key, odp_actions;
4156     struct odputil_keybuf keybuf;
4157     uint16_t odp_port;
4158     struct flow flow;
4159     int error;
4160
4161     flow_extract((struct ofpbuf *) packet, 0, 0, 0, &flow);
4162     odp_port = vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, ofport->odp_port,
4163                                       flow.vlan_tci);
4164     if (odp_port != ofport->odp_port) {
4165         eth_pop_vlan(packet);
4166         flow.vlan_tci = htons(0);
4167     }
4168
4169     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4170     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow);
4171
4172     ofpbuf_init(&odp_actions, 32);
4173     compose_sflow_action(ofproto, &odp_actions, &flow, odp_port);
4174
4175     nl_msg_put_u32(&odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, odp_port);
4176     error = dpif_execute(ofproto->dpif,
4177                          key.data, key.size,
4178                          odp_actions.data, odp_actions.size,
4179                          packet);
4180     ofpbuf_uninit(&odp_actions);
4181
4182     if (error) {
4183         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %"PRIu32" (%s)",
4184                      ofproto->up.name, odp_port, strerror(error));
4185     }
4186     ofproto_update_local_port_stats(ofport->up.ofproto, packet->size, 0);
4187     return error;
4188 }
4189 \f
4190 /* OpenFlow to datapath action translation. */
4191
4192 static void do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
4193                              struct action_xlate_ctx *ctx);
4194 static void xlate_normal(struct action_xlate_ctx *);
4195
4196 static size_t
4197 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
4198                      struct ofpbuf *odp_actions,
4199                      const struct flow *flow,
4200                      const struct user_action_cookie *cookie)
4201 {
4202     uint32_t pid;
4203
4204     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->dpif,
4205                             ofp_port_to_odp_port(flow->in_port));
4206
4207     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, odp_actions);
4208 }
4209
4210 /* Compose SAMPLE action for sFlow. */
4211 static size_t
4212 compose_sflow_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
4213                      struct ofpbuf *odp_actions,
4214                      const struct flow *flow,
4215                      uint32_t odp_port)
4216 {
4217     uint32_t port_ifindex;
4218     uint32_t probability;
4219     struct user_action_cookie cookie;
4220     size_t sample_offset, actions_offset;
4221     int cookie_offset, n_output;
4222
4223     if (!ofproto->sflow || flow->in_port == OFPP_NONE) {
4224         return 0;
4225     }
4226
4227     if (odp_port == OVSP_NONE) {
4228         port_ifindex = 0;
4229         n_output = 0;
4230     } else {
4231         port_ifindex = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ofproto->sflow, odp_port);
4232         n_output = 1;
4233     }
4234
4235     sample_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_SAMPLE);
4236
4237     /* Number of packets out of UINT_MAX to sample. */
4238     probability = dpif_sflow_get_probability(ofproto->sflow);
4239     nl_msg_put_u32(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_PROBABILITY, probability);
4240
4241     actions_offset = nl_msg_start_nested(odp_actions, OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS);
4242
4243     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SFLOW;
4244     cookie.data = port_ifindex;
4245     cookie.n_output = n_output;
4246     cookie.vlan_tci = 0;
4247     cookie_offset = put_userspace_action(ofproto, odp_actions, flow, &cookie);
4248
4249     nl_msg_end_nested(odp_actions, actions_offset);
4250     nl_msg_end_nested(odp_actions, sample_offset);
4251     return cookie_offset;
4252 }
4253
4254 /* SAMPLE action must be first action in any given list of actions.
4255  * At this point we do not have all information required to build it. So try to
4256  * build sample action as complete as possible. */
4257 static void
4258 add_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
4259 {
4260     ctx->user_cookie_offset = compose_sflow_action(ctx->ofproto,
4261                                                    ctx->odp_actions,
4262                                                    &ctx->flow, OVSP_NONE);
4263     ctx->sflow_odp_port = 0;
4264     ctx->sflow_n_outputs = 0;
4265 }
4266
4267 /* Fix SAMPLE action according to data collected while composing ODP actions.
4268  * We need to fix SAMPLE actions OVS_SAMPLE_ATTR_ACTIONS attribute, i.e. nested
4269  * USERSPACE action's user-cookie which is required for sflow. */
4270 static void
4271 fix_sflow_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
4272 {
4273     const struct flow *base = &ctx->base_flow;
4274     struct user_action_cookie *cookie;
4275
4276     if (!ctx->user_cookie_offset) {
4277         return;
4278     }
4279
4280     cookie = ofpbuf_at(ctx->odp_actions, ctx->user_cookie_offset,
4281                      sizeof(*cookie));
4282     assert(cookie != NULL);
4283     assert(cookie->type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW);
4284
4285     if (ctx->sflow_n_outputs) {
4286         cookie->data = dpif_sflow_odp_port_to_ifindex(ctx->ofproto->sflow,
4287                                                     ctx->sflow_odp_port);
4288     }
4289     if (ctx->sflow_n_outputs >= 255) {
4290         cookie->n_output = 255;
4291     } else {
4292         cookie->n_output = ctx->sflow_n_outputs;
4293     }
4294     cookie->vlan_tci = base->vlan_tci;
4295 }
4296
4297 static void
4298 compose_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port,
4299                         bool check_stp)
4300 {
4301     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
4302     uint16_t odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofp_port);
4303     ovs_be16 flow_vlan_tci = ctx->flow.vlan_tci;
4304     uint8_t flow_nw_tos = ctx->flow.nw_tos;
4305     uint16_t out_port;
4306
4307     if (ofport) {
4308         struct priority_to_dscp *pdscp;
4309
4310         if (ofport->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FWD)
4311             || (check_stp && !stp_forward_in_state(ofport->stp_state))) {
4312             return;
4313         }
4314
4315         pdscp = get_priority(ofport, ctx->flow.skb_priority);
4316         if (pdscp) {
4317             ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
4318             ctx->flow.nw_tos |= pdscp->dscp;
4319         }
4320     } else {
4321         /* We may not have an ofport record for this port, but it doesn't hurt
4322          * to allow forwarding to it anyhow.  Maybe such a port will appear
4323          * later and we're pre-populating the flow table.  */
4324     }
4325
4326     out_port = vsp_realdev_to_vlandev(ctx->ofproto, odp_port,
4327                                       ctx->flow.vlan_tci);
4328     if (out_port != odp_port) {
4329         ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
4330     }
4331     commit_odp_actions(&ctx->flow, &ctx->base_flow, ctx->odp_actions);
4332     nl_msg_put_u32(ctx->odp_actions, OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT, out_port);
4333
4334     ctx->sflow_odp_port = odp_port;
4335     ctx->sflow_n_outputs++;
4336     ctx->nf_output_iface = ofp_port;
4337     ctx->flow.vlan_tci = flow_vlan_tci;
4338     ctx->flow.nw_tos = flow_nw_tos;
4339 }
4340
4341 static void
4342 compose_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t ofp_port)
4343 {
4344     compose_output_action__(ctx, ofp_port, true);
4345 }
4346
4347 static void
4348 xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4349                    uint16_t in_port, uint8_t table_id)
4350 {
4351     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
4352         struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
4353         struct rule_dpif *rule;
4354         uint16_t old_in_port;
4355         uint8_t old_table_id;
4356
4357         old_table_id = ctx->table_id;
4358         ctx->table_id = table_id;
4359
4360         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port. */
4361         old_in_port = ctx->flow.in_port;
4362         ctx->flow.in_port = in_port;
4363         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &ctx->flow, table_id);
4364
4365         /* Tag the flow. */
4366         if (table_id > 0 && table_id < N_TABLES) {
4367             struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
4368             if (table->other_table) {
4369                 ctx->tags |= (rule
4370                               ? rule->tag
4371                               : rule_calculate_tag(&ctx->flow,
4372                                                    &table->other_table->wc,
4373                                                    table->basis));
4374             }
4375         }
4376
4377         /* Restore the original input port.  Otherwise OFPP_NORMAL and
4378          * OFPP_IN_PORT will have surprising behavior. */
4379         ctx->flow.in_port = old_in_port;
4380
4381         if (ctx->resubmit_hook) {
4382             ctx->resubmit_hook(ctx, rule);
4383         }
4384
4385         if (rule) {
4386             struct rule_dpif *old_rule = ctx->rule;
4387
4388             ctx->recurse++;
4389             ctx->rule = rule;
4390             do_xlate_actions(rule->up.actions, rule->up.n_actions, ctx);
4391             ctx->rule = old_rule;
4392             ctx->recurse--;
4393         }
4394
4395         ctx->table_id = old_table_id;
4396     } else {
4397         static struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
4398
4399         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "resubmit actions recursed over %d times",
4400                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
4401     }
4402 }
4403
4404 static void
4405 xlate_resubmit_table(struct action_xlate_ctx *ctx,
4406                      const struct nx_action_resubmit *nar)
4407 {
4408     uint16_t in_port;
4409     uint8_t table_id;
4410
4411     in_port = (nar->in_port == htons(OFPP_IN_PORT)
4412                ? ctx->flow.in_port
4413                : ntohs(nar->in_port));
4414     table_id = nar->table == 255 ? ctx->table_id : nar->table;
4415
4416     xlate_table_action(ctx, in_port, table_id);
4417 }
4418
4419 static void
4420 flood_packets(struct action_xlate_ctx *ctx, bool all)
4421 {
4422     struct ofport_dpif *ofport;
4423
4424     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ctx->ofproto->up.ports) {
4425         uint16_t ofp_port = ofport->up.ofp_port;
4426
4427         if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
4428             continue;
4429         }
4430
4431         if (all) {
4432             compose_output_action__(ctx, ofp_port, false);
4433         } else if (!(ofport->up.opp.config & htonl(OFPPC_NO_FLOOD))) {
4434             compose_output_action(ctx, ofp_port);
4435         }
4436     }
4437
4438     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
4439 }
4440
4441 static void
4442 execute_controller_action(struct action_xlate_ctx *ctx, int len,
4443                           enum ofp_packet_in_reason reason)
4444 {
4445     struct ofputil_packet_in pin;
4446     struct ofpbuf *packet;
4447
4448     ctx->may_set_up_flow = false;
4449     if (!ctx->packet) {
4450         return;
4451     }
4452
4453     packet = ofpbuf_clone(ctx->packet);
4454
4455     if (packet->l2 && packet->l3) {
4456         struct eth_header *eh;
4457
4458         eth_pop_vlan(packet);
4459         eh = packet->l2;
4460         assert(eh->eth_type == ctx->flow.dl_type);
4461         memcpy(eh->eth_src, ctx->flow.dl_src, sizeof eh->eth_src);
4462         memcpy(eh->eth_dst, ctx->flow.dl_dst, sizeof eh->eth_dst);
4463
4464         if (ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
4465             eth_push_vlan(packet, ctx->flow.vlan_tci);
4466         }
4467
4468         if (packet->l4) {
4469             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
4470                 packet_set_ipv4(packet, ctx->flow.nw_src, ctx->flow.nw_dst,
4471                                 ctx->flow.nw_tos, ctx->flow.nw_ttl);
4472             }
4473
4474             if (packet->l7) {
4475                 if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_TCP) {
4476                     packet_set_tcp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
4477                                         ctx->flow.tp_dst);
4478                 } else if (ctx->flow.nw_proto == IPPROTO_UDP) {
4479                     packet_set_udp_port(packet, ctx->flow.tp_src,
4480                                         ctx->flow.tp_dst);
4481                 }
4482             }
4483         }
4484     }
4485
4486     pin.packet = packet->data;
4487     pin.packet_len = packet->size;
4488     pin.reason = reason;
4489     pin.table_id = ctx->table_id;
4490     pin.cookie = ctx->rule ? ctx->rule->up.flow_cookie : 0;
4491
4492     pin.buffer_id = 0;
4493     pin.send_len = len;
4494     pin.total_len = packet->size;
4495     flow_get_metadata(&ctx->flow, &pin.fmd);
4496
4497     connmgr_send_packet_in(ctx->ofproto->up.connmgr, &pin, &ctx->flow);
4498     ofpbuf_delete(packet);
4499 }
4500
4501 static bool
4502 compose_dec_ttl(struct action_xlate_ctx *ctx)
4503 {
4504     if (ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IP) &&
4505         ctx->flow.dl_type != htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
4506         return false;
4507     }
4508
4509     if (ctx->flow.nw_ttl > 1) {
4510         ctx->flow.nw_ttl--;
4511         return false;
4512     } else {
4513         execute_controller_action(ctx, UINT16_MAX, OFPR_INVALID_TTL);
4514
4515         /* Stop processing for current table. */
4516         return true;
4517     }
4518 }
4519
4520 static void
4521 xlate_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx,
4522                       uint16_t port, uint16_t max_len)
4523 {
4524     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->nf_output_iface;
4525
4526     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
4527
4528     switch (port) {
4529     case OFPP_IN_PORT:
4530         compose_output_action(ctx, ctx->flow.in_port);
4531         break;
4532     case OFPP_TABLE:
4533         xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port, ctx->table_id);
4534         break;
4535     case OFPP_NORMAL:
4536         xlate_normal(ctx);
4537         break;
4538     case OFPP_FLOOD:
4539         flood_packets(ctx,  false);
4540         break;
4541     case OFPP_ALL:
4542         flood_packets(ctx, true);
4543         break;
4544     case OFPP_CONTROLLER:
4545         execute_controller_action(ctx, max_len, OFPR_ACTION);
4546         break;
4547     case OFPP_LOCAL:
4548         compose_output_action(ctx, OFPP_LOCAL);
4549         break;
4550     case OFPP_NONE:
4551         break;
4552     default:
4553         if (port != ctx->flow.in_port) {
4554             compose_output_action(ctx, port);
4555         }
4556         break;
4557     }
4558
4559     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
4560         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
4561     } else if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
4562         ctx->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
4563     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
4564                ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
4565         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
4566     }
4567 }
4568
4569 static void
4570 xlate_output_reg_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4571                         const struct nx_action_output_reg *naor)
4572 {
4573     struct mf_subfield src;
4574     uint64_t ofp_port;
4575
4576     nxm_decode(&src, naor->src, naor->ofs_nbits);
4577     ofp_port = mf_get_subfield(&src, &ctx->flow);
4578
4579     if (ofp_port <= UINT16_MAX) {
4580         xlate_output_action__(ctx, ofp_port, ntohs(naor->max_len));
4581     }
4582 }
4583
4584 static void
4585 xlate_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4586                     const struct ofp_action_output *oao)
4587 {
4588     xlate_output_action__(ctx, ntohs(oao->port), ntohs(oao->max_len));
4589 }
4590
4591 static void
4592 xlate_enqueue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4593                      const struct ofp_action_enqueue *oae)
4594 {
4595     uint16_t ofp_port;
4596     uint32_t flow_priority, priority;
4597     int error;
4598
4599     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(oae->queue_id),
4600                                    &priority);
4601     if (error) {
4602         /* Fall back to ordinary output action. */
4603         xlate_output_action__(ctx, ntohs(oae->port), 0);
4604         return;
4605     }
4606
4607     /* Figure out datapath output port. */
4608     ofp_port = ntohs(oae->port);
4609     if (ofp_port == OFPP_IN_PORT) {
4610         ofp_port = ctx->flow.in_port;
4611     } else if (ofp_port == ctx->flow.in_port) {
4612         return;
4613     }
4614
4615     /* Add datapath actions. */
4616     flow_priority = ctx->flow.skb_priority;
4617     ctx->flow.skb_priority = priority;
4618     compose_output_action(ctx, ofp_port);
4619     ctx->flow.skb_priority = flow_priority;
4620
4621     /* Update NetFlow output port. */
4622     if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
4623         ctx->nf_output_iface = ofp_port;
4624     } else if (ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
4625         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
4626     }
4627 }
4628
4629 static void
4630 xlate_set_queue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4631                        const struct nx_action_set_queue *nasq)
4632 {
4633     uint32_t priority;
4634     int error;
4635
4636     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(nasq->queue_id),
4637                                    &priority);
4638     if (error) {
4639         /* Couldn't translate queue to a priority, so ignore.  A warning
4640          * has already been logged. */
4641         return;
4642     }
4643
4644     ctx->flow.skb_priority = priority;
4645 }
4646
4647 struct xlate_reg_state {
4648     ovs_be16 vlan_tci;
4649     ovs_be64 tun_id;
4650 };
4651
4652 static void
4653 xlate_autopath(struct action_xlate_ctx *ctx,
4654                const struct nx_action_autopath *naa)
4655 {
4656     uint16_t ofp_port = ntohl(naa->id);
4657     struct ofport_dpif *port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ofp_port);
4658
4659     if (!port || !port->bundle) {
4660         ofp_port = OFPP_NONE;
4661     } else if (port->bundle->bond) {
4662         /* Autopath does not support VLAN hashing. */
4663         struct ofport_dpif *slave = bond_choose_output_slave(
4664             port->bundle->bond, &ctx->flow, 0, &ctx->tags);
4665         if (slave) {
4666             ofp_port = slave->up.ofp_port;
4667         }
4668     }
4669     autopath_execute(naa, &ctx->flow, ofp_port);
4670 }
4671
4672 static bool
4673 slave_enabled_cb(uint16_t ofp_port, void *ofproto_)
4674 {
4675     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
4676     struct ofport_dpif *port;
4677
4678     switch (ofp_port) {
4679     case OFPP_IN_PORT:
4680     case OFPP_TABLE:
4681     case OFPP_NORMAL:
4682     case OFPP_FLOOD:
4683     case OFPP_ALL:
4684     case OFPP_NONE:
4685         return true;
4686     case OFPP_CONTROLLER: /* Not supported by the bundle action. */
4687         return false;
4688     default:
4689         port = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
4690         return port ? port->may_enable : false;
4691     }
4692 }
4693
4694 static void
4695 xlate_learn_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
4696                    const struct nx_action_learn *learn)
4697 {
4698     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 1);
4699     struct ofputil_flow_mod fm;
4700     int error;
4701
4702     learn_execute(learn, &ctx->flow, &fm);
4703
4704     error = ofproto_flow_mod(&ctx->ofproto->up, &fm);
4705     if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4706         VLOG_WARN("learning action failed to modify flow table (%s)",
4707                   ofperr_get_name(error));
4708     }
4709
4710     free(fm.actions);
4711 }
4712
4713 static bool
4714 may_receive(const struct ofport_dpif *port, struct action_xlate_ctx *ctx)
4715 {
4716     if (port->up.opp.config & (eth_addr_equals(ctx->flow.dl_dst, eth_addr_stp)
4717                                ? htonl(OFPPC_NO_RECV_STP)
4718                                : htonl(OFPPC_NO_RECV))) {
4719         return false;
4720     }
4721
4722     /* Only drop packets here if both forwarding and learning are
4723      * disabled.  If just learning is enabled, we need to have
4724      * OFPP_NORMAL and the learning action have a look at the packet
4725      * before we can drop it. */
4726     if (!stp_forward_in_state(port->stp_state)
4727             && !stp_learn_in_state(port->stp_state)) {
4728         return false;
4729     }
4730
4731     return true;
4732 }
4733
4734 static void
4735 do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
4736                  struct action_xlate_ctx *ctx)
4737 {
4738     const struct ofport_dpif *port;
4739     const union ofp_action *ia;
4740     bool was_evictable = true;
4741     size_t left;
4742
4743     port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
4744     if (port && !may_receive(port, ctx)) {
4745         /* Drop this flow. */
4746         return;
4747     }
4748
4749     if (ctx->rule) {
4750         /* Don't let the rule we're working on get evicted underneath us. */
4751         was_evictable = ctx->rule->up.evictable;
4752         ctx->rule->up.evictable = false;
4753     }
4754     OFPUTIL_ACTION_FOR_EACH_UNSAFE (ia, left, in, n_in) {
4755         const struct ofp_action_dl_addr *oada;
4756         const struct nx_action_resubmit *nar;
4757         const struct nx_action_set_tunnel *nast;
4758         const struct nx_action_set_queue *nasq;
4759         const struct nx_action_multipath *nam;
4760         const struct nx_action_autopath *naa;
4761         const struct nx_action_bundle *nab;
4762         const struct nx_action_output_reg *naor;
4763         enum ofputil_action_code code;
4764         ovs_be64 tun_id;
4765
4766         if (ctx->exit) {
4767             break;
4768         }
4769
4770         code = ofputil_decode_action_unsafe(ia);
4771         switch (code) {
4772         case OFPUTIL_OFPAT_OUTPUT:
4773             xlate_output_action(ctx, &ia->output);
4774             break;
4775
4776         case OFPUTIL_OFPAT_SET_VLAN_VID:
4777             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
4778             ctx->flow.vlan_tci |= ia->vlan_vid.vlan_vid | htons(VLAN_CFI);
4779             break;
4780
4781         case OFPUTIL_OFPAT_SET_VLAN_PCP:
4782             ctx->flow.vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
4783             ctx->flow.vlan_tci |= htons(
4784                 (ia->vlan_pcp.vlan_pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
4785             break;
4786
4787         case OFPUTIL_OFPAT_STRIP_VLAN:
4788             ctx->flow.vlan_tci = htons(0);
4789             break;
4790
4791         case OFPUTIL_OFPAT_SET_DL_SRC:
4792             oada = ((struct ofp_action_dl_addr *) ia);
4793             memcpy(ctx->flow.dl_src, oada->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
4794             break;
4795
4796         case OFPUTIL_OFPAT_SET_DL_DST:
4797             oada = ((struct ofp_action_dl_addr *) ia);
4798             memcpy(ctx->flow.dl_dst, oada->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
4799             break;
4800
4801         case OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_SRC:
4802             ctx->flow.nw_src = ia->nw_addr.nw_addr;
4803             break;
4804
4805         case OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_DST:
4806             ctx->flow.nw_dst = ia->nw_addr.nw_addr;
4807             break;
4808
4809         case OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_TOS:
4810             /* OpenFlow 1.0 only supports IPv4. */
4811             if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
4812                 ctx->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
4813                 ctx->flow.nw_tos |= ia->nw_tos.nw_tos & IP_DSCP_MASK;
4814             }
4815             break;
4816
4817         case OFPUTIL_OFPAT_SET_TP_SRC:
4818             ctx->flow.tp_src = ia->tp_port.tp_port;
4819             break;
4820
4821         case OFPUTIL_OFPAT_SET_TP_DST:
4822             ctx->flow.tp_dst = ia->tp_port.tp_port;
4823             break;
4824
4825         case OFPUTIL_OFPAT_ENQUEUE:
4826             xlate_enqueue_action(ctx, (const struct ofp_action_enqueue *) ia);
4827             break;
4828
4829         case OFPUTIL_NXAST_RESUBMIT:
4830             nar = (const struct nx_action_resubmit *) ia;
4831             xlate_table_action(ctx, ntohs(nar->in_port), ctx->table_id);
4832             break;
4833
4834         case OFPUTIL_NXAST_RESUBMIT_TABLE:
4835             xlate_resubmit_table(ctx, (const struct nx_action_resubmit *) ia);
4836             break;
4837
4838         case OFPUTIL_NXAST_SET_TUNNEL:
4839             nast = (const struct nx_action_set_tunnel *) ia;
4840             tun_id = htonll(ntohl(nast->tun_id));
4841             ctx->flow.tun_id = tun_id;
4842             break;
4843
4844         case OFPUTIL_NXAST_SET_QUEUE:
4845             nasq = (const struct nx_action_set_queue *) ia;
4846             xlate_set_queue_action(ctx, nasq);
4847             break;
4848
4849         case OFPUTIL_NXAST_POP_QUEUE:
4850             ctx->flow.skb_priority = ctx->orig_skb_priority;
4851             break;
4852
4853         case OFPUTIL_NXAST_REG_MOVE:
4854             nxm_execute_reg_move((const struct nx_action_reg_move *) ia,
4855                                  &ctx->flow);
4856             break;
4857
4858         case OFPUTIL_NXAST_REG_LOAD:
4859             nxm_execute_reg_load((const struct nx_action_reg_load *) ia,
4860                                  &ctx->flow);
4861             break;
4862
4863         case OFPUTIL_NXAST_NOTE:
4864             /* Nothing to do. */
4865             break;
4866
4867         case OFPUTIL_NXAST_SET_TUNNEL64:
4868             tun_id = ((const struct nx_action_set_tunnel64 *) ia)->tun_id;
4869             ctx->flow.tun_id = tun_id;
4870             break;
4871
4872         case OFPUTIL_NXAST_MULTIPATH:
4873             nam = (const struct nx_action_multipath *) ia;
4874             multipath_execute(nam, &ctx->flow);
4875             break;
4876
4877         case OFPUTIL_NXAST_AUTOPATH:
4878             naa = (const struct nx_action_autopath *) ia;
4879             xlate_autopath(ctx, naa);
4880             break;
4881
4882         case OFPUTIL_NXAST_BUNDLE:
4883             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
4884             nab = (const struct nx_action_bundle *) ia;
4885             xlate_output_action__(ctx, bundle_execute(nab, &ctx->flow,
4886                                                       slave_enabled_cb,
4887                                                       ctx->ofproto), 0);
4888             break;
4889
4890         case OFPUTIL_NXAST_BUNDLE_LOAD:
4891             ctx->ofproto->has_bundle_action = true;
4892             nab = (const struct nx_action_bundle *) ia;
4893             bundle_execute_load(nab, &ctx->flow, slave_enabled_cb,
4894                                 ctx->ofproto);
4895             break;
4896
4897         case OFPUTIL_NXAST_OUTPUT_REG:
4898             naor = (const struct nx_action_output_reg *) ia;
4899             xlate_output_reg_action(ctx, naor);
4900             break;
4901
4902         case OFPUTIL_NXAST_LEARN:
4903             ctx->has_learn = true;
4904             if (ctx->may_learn) {
4905                 xlate_learn_action(ctx, (const struct nx_action_learn *) ia);
4906             }
4907             break;
4908
4909         case OFPUTIL_NXAST_DEC_TTL:
4910             if (compose_dec_ttl(ctx)) {
4911                 goto out;
4912             }
4913             break;
4914
4915         case OFPUTIL_NXAST_EXIT:
4916             ctx->exit = true;
4917             break;
4918         }
4919     }
4920
4921 out:
4922     /* We've let OFPP_NORMAL and the learning action look at the packet,
4923      * so drop it now if forwarding is disabled. */
4924     if (port && !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
4925         ofpbuf_clear(ctx->odp_actions);
4926         add_sflow_action(ctx);
4927     }
4928     if (ctx->rule) {
4929         ctx->rule->up.evictable = was_evictable;
4930     }
4931 }
4932
4933 static void
4934 action_xlate_ctx_init(struct action_xlate_ctx *ctx,
4935                       struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4936                       ovs_be16 initial_tci, struct rule_dpif *rule,
4937                       const struct ofpbuf *packet)
4938 {
4939     ctx->ofproto = ofproto;
4940     ctx->flow = *flow;
4941     ctx->base_flow = ctx->flow;
4942     ctx->base_flow.tun_id = 0;
4943     ctx->base_flow.vlan_tci = initial_tci;
4944     ctx->rule = rule;
4945     ctx->packet = packet;
4946     ctx->may_learn = packet != NULL;
4947     ctx->resubmit_hook = NULL;
4948 }
4949
4950 static struct ofpbuf *
4951 xlate_actions(struct action_xlate_ctx *ctx,
4952               const union ofp_action *in, size_t n_in)
4953 {
4954     struct flow orig_flow = ctx->flow;
4955
4956     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_xlate);
4957
4958     ctx->odp_actions = ofpbuf_new(512);
4959     ofpbuf_reserve(ctx->odp_actions, NL_A_U32_SIZE);
4960     ctx->tags = 0;
4961     ctx->may_set_up_flow = true;
4962     ctx->has_learn = false;
4963     ctx->has_normal = false;
4964     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
4965     ctx->mirrors = 0;
4966     ctx->recurse = 0;
4967     ctx->orig_skb_priority = ctx->flow.skb_priority;
4968     ctx->table_id = 0;
4969     ctx->exit = false;
4970
4971     if (ctx->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
4972         switch (ctx->ofproto->up.frag_handling) {
4973         case OFPC_FRAG_NORMAL:
4974             /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
4975             ctx->flow.tp_src = ctx->base_flow.tp_src = htons(0);
4976             ctx->flow.tp_dst = ctx->base_flow.tp_dst = htons(0);
4977             break;
4978
4979         case OFPC_FRAG_DROP:
4980             return ctx->odp_actions;
4981
4982         case OFPC_FRAG_REASM:
4983             NOT_REACHED();
4984
4985         case OFPC_FRAG_NX_MATCH:
4986             /* Nothing to do. */
4987             break;
4988
4989         case OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER:
4990             NOT_REACHED();
4991         }
4992     }
4993
4994     if (process_special(ctx->ofproto, &ctx->flow, ctx->packet)) {
4995         ctx->may_set_up_flow = false;
4996         return ctx->odp_actions;
4997     } else {
4998         add_sflow_action(ctx);
4999         do_xlate_actions(in, n_in, ctx);
5000
5001         if (!connmgr_may_set_up_flow(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
5002                                      ctx->odp_actions->data,
5003                                      ctx->odp_actions->size)) {
5004             ctx->may_set_up_flow = false;
5005             if (ctx->packet
5006                 && connmgr_msg_in_hook(ctx->ofproto->up.connmgr, &ctx->flow,
5007                                        ctx->packet)) {
5008                 compose_output_action(ctx, OFPP_LOCAL);
5009             }
5010         }
5011         add_mirror_actions(ctx, &orig_flow);
5012         fix_sflow_action(ctx);
5013     }
5014
5015     return ctx->odp_actions;
5016 }
5017 \f
5018 /* OFPP_NORMAL implementation. */
5019
5020 static struct ofport_dpif *ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *);
5021
5022 /* Given 'vid', the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
5023  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), and 'in_bundle',
5024  * the bundle on which the packet was received, returns the VLAN to which the
5025  * packet belongs.
5026  *
5027  * Both 'vid' and the return value are in the range 0...4095. */
5028 static uint16_t
5029 input_vid_to_vlan(const struct ofbundle *in_bundle, uint16_t vid)
5030 {
5031     switch (in_bundle->vlan_mode) {
5032     case PORT_VLAN_ACCESS:
5033         return in_bundle->vlan;
5034         break;
5035
5036     case PORT_VLAN_TRUNK:
5037         return vid;
5038
5039     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5040     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5041         return vid ? vid : in_bundle->vlan;
5042
5043     default:
5044         NOT_REACHED();
5045     }
5046 }
5047
5048 /* Checks whether a packet with the given 'vid' may ingress on 'in_bundle'.
5049  * If so, returns true.  Otherwise, returns false and, if 'warn' is true, logs
5050  * a warning.
5051  *
5052  * 'vid' should be the VID obtained from the 802.1Q header that was received as
5053  * part of a packet (specify 0 if there was no 802.1Q header), in the range
5054  * 0...4095. */
5055 static bool
5056 input_vid_is_valid(uint16_t vid, struct ofbundle *in_bundle, bool warn)
5057 {
5058     /* Allow any VID on the OFPP_NONE port. */
5059     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
5060         return true;
5061     }
5062
5063     switch (in_bundle->vlan_mode) {
5064     case PORT_VLAN_ACCESS:
5065         if (vid) {
5066             if (warn) {
5067                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5068                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
5069                              "packet received on port %s configured as VLAN "
5070                              "%"PRIu16" access port",
5071                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
5072                              in_bundle->name, in_bundle->vlan);
5073             }
5074             return false;
5075         }
5076         return true;
5077
5078     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5079     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5080         if (!vid) {
5081             /* Port must always carry its native VLAN. */
5082             return true;
5083         }
5084         /* Fall through. */
5085     case PORT_VLAN_TRUNK:
5086         if (!ofbundle_includes_vlan(in_bundle, vid)) {
5087             if (warn) {
5088                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5089                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" packet "
5090                              "received on port %s not configured for trunking "
5091                              "VLAN %"PRIu16,
5092                              in_bundle->ofproto->up.name, vid,
5093                              in_bundle->name, vid);
5094             }
5095             return false;
5096         }
5097         return true;
5098
5099     default:
5100         NOT_REACHED();
5101     }
5102
5103 }
5104
5105 /* Given 'vlan', the VLAN that a packet belongs to, and
5106  * 'out_bundle', a bundle on which the packet is to be output, returns the VID
5107  * that should be included in the 802.1Q header.  (If the return value is 0,
5108  * then the 802.1Q header should only be included in the packet if there is a
5109  * nonzero PCP.)
5110  *
5111  * Both 'vlan' and the return value are in the range 0...4095. */
5112 static uint16_t
5113 output_vlan_to_vid(const struct ofbundle *out_bundle, uint16_t vlan)
5114 {
5115     switch (out_bundle->vlan_mode) {
5116     case PORT_VLAN_ACCESS:
5117         return 0;
5118
5119     case PORT_VLAN_TRUNK:
5120     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
5121         return vlan;
5122
5123     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
5124         return vlan == out_bundle->vlan ? 0 : vlan;
5125
5126     default:
5127         NOT_REACHED();
5128     }
5129 }
5130
5131 static void
5132 output_normal(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct ofbundle *out_bundle,
5133               uint16_t vlan)
5134 {
5135     struct ofport_dpif *port;
5136     uint16_t vid;
5137     ovs_be16 tci, old_tci;
5138
5139     vid = output_vlan_to_vid(out_bundle, vlan);
5140     if (!out_bundle->bond) {
5141         port = ofbundle_get_a_port(out_bundle);
5142     } else {
5143         port = bond_choose_output_slave(out_bundle->bond, &ctx->flow,
5144                                         vid, &ctx->tags);
5145         if (!port) {
5146             /* No slaves enabled, so drop packet. */
5147             return;
5148         }
5149     }
5150
5151     old_tci = ctx->flow.vlan_tci;
5152     tci = htons(vid);
5153     if (tci || out_bundle->use_priority_tags) {
5154         tci |= ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_PCP_MASK);
5155         if (tci) {
5156             tci |= htons(VLAN_CFI);
5157         }
5158     }
5159     ctx->flow.vlan_tci = tci;
5160
5161     compose_output_action(ctx, port->up.ofp_port);
5162     ctx->flow.vlan_tci = old_tci;
5163 }
5164
5165 static int
5166 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
5167 {
5168     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
5169     return ffs(mask);
5170 }
5171
5172 static bool
5173 ofbundle_trunks_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
5174 {
5175     return (bundle->vlan_mode != PORT_VLAN_ACCESS
5176             && (!bundle->trunks || bitmap_is_set(bundle->trunks, vlan)));
5177 }
5178
5179 static bool
5180 ofbundle_includes_vlan(const struct ofbundle *bundle, uint16_t vlan)
5181 {
5182     return vlan == bundle->vlan || ofbundle_trunks_vlan(bundle, vlan);
5183 }
5184
5185 /* Returns an arbitrary interface within 'bundle'. */
5186 static struct ofport_dpif *
5187 ofbundle_get_a_port(const struct ofbundle *bundle)
5188 {
5189     return CONTAINER_OF(list_front(&bundle->ports),
5190                         struct ofport_dpif, bundle_node);
5191 }
5192
5193 static bool
5194 vlan_is_mirrored(const struct ofmirror *m, int vlan)
5195 {
5196     return !m->vlans || bitmap_is_set(m->vlans, vlan);
5197 }
5198
5199 /* Returns true if a packet with Ethernet destination MAC 'dst' may be mirrored
5200  * to a VLAN.  In general most packets may be mirrored but we want to drop
5201  * protocols that may confuse switches. */
5202 static bool
5203 eth_dst_may_rspan(const uint8_t dst[ETH_ADDR_LEN])
5204 {
5205     /* If you change this function's behavior, please update corresponding
5206      * documentation in vswitch.xml at the same time. */
5207     if (dst[0] != 0x01) {
5208         /* All the currently banned MACs happen to start with 01 currently, so
5209          * this is a quick way to eliminate most of the good ones. */
5210     } else {
5211         if (eth_addr_is_reserved(dst)) {
5212             /* Drop STP, IEEE pause frames, and other reserved protocols
5213              * (01-80-c2-00-00-0x). */
5214             return false;
5215         }
5216
5217         if (dst[0] == 0x01 && dst[1] == 0x00 && dst[2] == 0x0c) {
5218             /* Cisco OUI. */
5219             if ((dst[3] & 0xfe) == 0xcc &&
5220                 (dst[4] & 0xfe) == 0xcc &&
5221                 (dst[5] & 0xfe) == 0xcc) {
5222                 /* Drop the following protocols plus others following the same
5223                    pattern:
5224
5225                    CDP, VTP, DTP, PAgP  (01-00-0c-cc-cc-cc)
5226                    Spanning Tree PVSTP+ (01-00-0c-cc-cc-cd)
5227                    STP Uplink Fast      (01-00-0c-cd-cd-cd) */
5228                 return false;
5229             }
5230
5231             if (!(dst[3] | dst[4] | dst[5])) {
5232                 /* Drop Inter Switch Link packets (01-00-0c-00-00-00). */
5233                 return false;
5234             }
5235         }
5236     }
5237     return true;
5238 }
5239
5240 static void
5241 add_mirror_actions(struct action_xlate_ctx *ctx, const struct flow *orig_flow)
5242 {
5243     struct ofproto_dpif *ofproto = ctx->ofproto;
5244     mirror_mask_t mirrors;
5245     struct ofbundle *in_bundle;
5246     uint16_t vlan;
5247     uint16_t vid;
5248     const struct nlattr *a;
5249     size_t left;
5250
5251     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, orig_flow->in_port,
5252                                     ctx->packet != NULL);
5253     if (!in_bundle) {
5254         return;
5255     }
5256     mirrors = in_bundle->src_mirrors;
5257
5258     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
5259     if (in_bundle->mirror_out) {
5260         if (ctx->packet != NULL) {
5261             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5262             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
5263                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
5264                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5265         }
5266         return;
5267     }
5268
5269     /* Check VLAN. */
5270     vid = vlan_tci_to_vid(orig_flow->vlan_tci);
5271     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
5272         return;
5273     }
5274     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
5275
5276     /* Look at the output ports to check for destination selections. */
5277
5278     NL_ATTR_FOR_EACH (a, left, ctx->odp_actions->data,
5279                       ctx->odp_actions->size) {
5280         enum ovs_action_attr type = nl_attr_type(a);
5281         struct ofport_dpif *ofport;
5282
5283         if (type != OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT) {
5284             continue;
5285         }
5286
5287         ofport = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
5288         if (ofport && ofport->bundle) {
5289             mirrors |= ofport->bundle->dst_mirrors;
5290         }
5291     }
5292
5293     if (!mirrors) {
5294         return;
5295     }
5296
5297     /* Restore the original packet before adding the mirror actions. */
5298     ctx->flow = *orig_flow;
5299
5300     while (mirrors) {
5301         struct ofmirror *m;
5302
5303         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5304
5305         if (!vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
5306             mirrors &= mirrors - 1;
5307             continue;
5308         }
5309
5310         mirrors &= ~m->dup_mirrors;
5311         ctx->mirrors |= m->dup_mirrors;
5312         if (m->out) {
5313             output_normal(ctx, m->out, vlan);
5314         } else if (eth_dst_may_rspan(orig_flow->dl_dst)
5315                    && vlan != m->out_vlan) {
5316             struct ofbundle *bundle;
5317
5318             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
5319                 if (ofbundle_includes_vlan(bundle, m->out_vlan)
5320                     && !bundle->mirror_out) {
5321                     output_normal(ctx, bundle, m->out_vlan);
5322                 }
5323             }
5324         }
5325     }
5326 }
5327
5328 static void
5329 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
5330                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
5331 {
5332     if (!mirrors) {
5333         return;
5334     }
5335
5336     for (; mirrors; mirrors &= mirrors - 1) {
5337         struct ofmirror *m;
5338
5339         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5340
5341         if (!m) {
5342             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
5343              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
5344              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
5345              * mirror list before reaching here, but doing that would
5346              * not properly account the traffic stats we've currently
5347              * accumulated for previous mirror configuration. */
5348             continue;
5349         }
5350
5351         m->packet_count += packets;
5352         m->byte_count += bytes;
5353     }
5354 }
5355
5356 /* A VM broadcasts a gratuitous ARP to indicate that it has resumed after
5357  * migration.  Older Citrix-patched Linux DomU used gratuitous ARP replies to
5358  * indicate this; newer upstream kernels use gratuitous ARP requests. */
5359 static bool
5360 is_gratuitous_arp(const struct flow *flow)
5361 {
5362     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
5363             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
5364             && (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
5365                 || (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST
5366                     && flow->nw_src == flow->nw_dst)));
5367 }
5368
5369 static void
5370 update_learning_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
5371                       const struct flow *flow, int vlan,
5372                       struct ofbundle *in_bundle)
5373 {
5374     struct mac_entry *mac;
5375
5376     /* Don't learn the OFPP_NONE port. */
5377     if (in_bundle == &ofpp_none_bundle) {
5378         return;
5379     }
5380
5381     if (!mac_learning_may_learn(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan)) {
5382         return;
5383     }
5384
5385     mac = mac_learning_insert(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan);
5386     if (is_gratuitous_arp(flow)) {
5387         /* We don't want to learn from gratuitous ARP packets that are
5388          * reflected back over bond slaves so we lock the learning table. */
5389         if (!in_bundle->bond) {
5390             mac_entry_set_grat_arp_lock(mac);
5391         } else if (mac_entry_is_grat_arp_locked(mac)) {
5392             return;
5393         }
5394     }
5395
5396     if (mac_entry_is_new(mac) || mac->port.p != in_bundle) {
5397         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
5398          * so keep the rate limit relatively high. */
5399         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
5400         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
5401                     "on port %s in VLAN %d",
5402                     ofproto->up.name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
5403                     in_bundle->name, vlan);
5404
5405         mac->port.p = in_bundle;
5406         tag_set_add(&ofproto->revalidate_set,
5407                     mac_learning_changed(ofproto->ml, mac));
5408     }
5409 }
5410
5411 static struct ofbundle *
5412 lookup_input_bundle(struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t in_port, bool warn)
5413 {
5414     struct ofport_dpif *ofport;
5415
5416     /* Special-case OFPP_NONE, which a controller may use as the ingress
5417      * port for traffic that it is sourcing. */
5418     if (in_port == OFPP_NONE) {
5419         return &ofpp_none_bundle;
5420     }
5421
5422     /* Find the port and bundle for the received packet. */
5423     ofport = get_ofp_port(ofproto, in_port);
5424     if (ofport && ofport->bundle) {
5425         return ofport->bundle;
5426     }
5427
5428     /* Odd.  A few possible reasons here:
5429      *
5430      * - We deleted a port but there are still a few packets queued up
5431      *   from it.
5432      *
5433      * - Someone externally added a port (e.g. "ovs-dpctl add-if") that
5434      *   we don't know about.
5435      *
5436      * - The ofproto client didn't configure the port as part of a bundle.
5437      */
5438     if (warn) {
5439         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5440
5441         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
5442                      "port %"PRIu16, ofproto->up.name, in_port);
5443     }
5444     return NULL;
5445 }
5446
5447 /* Determines whether packets in 'flow' within 'ofproto' should be forwarded or
5448  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
5449  * dropped.
5450  *
5451  * 'in_port' must be the ofport_dpif that corresponds to flow->in_port.
5452  * 'in_port' must be part of a bundle (e.g. in_port->bundle must be nonnull).
5453  *
5454  * 'vlan' must be the VLAN that corresponds to flow->vlan_tci on 'in_port', as
5455  * returned by input_vid_to_vlan().  It must be a valid VLAN for 'in_port', as
5456  * checked by input_vid_is_valid().
5457  *
5458  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
5459  * so in one special case.
5460  */
5461 static bool
5462 is_admissible(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5463               struct ofport_dpif *in_port, uint16_t vlan, tag_type *tags)
5464 {
5465     struct ofbundle *in_bundle = in_port->bundle;
5466
5467     /* Drop frames for reserved multicast addresses
5468      * only if forward_bpdu option is absent. */
5469     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst) && !ofproto->up.forward_bpdu) {
5470         return false;
5471     }
5472
5473     if (in_bundle->bond) {
5474         struct mac_entry *mac;
5475
5476         switch (bond_check_admissibility(in_bundle->bond, in_port,
5477                                          flow->dl_dst, tags)) {
5478         case BV_ACCEPT:
5479             break;
5480
5481         case BV_DROP:
5482             return false;
5483
5484         case BV_DROP_IF_MOVED:
5485             mac = mac_learning_lookup(ofproto->ml, flow->dl_src, vlan, NULL);
5486             if (mac && mac->port.p != in_bundle &&
5487                 (!is_gratuitous_arp(flow)
5488                  || mac_entry_is_grat_arp_locked(mac))) {
5489                 return false;
5490             }
5491             break;
5492         }
5493     }
5494
5495     return true;
5496 }
5497
5498 static void
5499 xlate_normal(struct action_xlate_ctx *ctx)
5500 {
5501     struct ofport_dpif *in_port;
5502     struct ofbundle *in_bundle;
5503     struct mac_entry *mac;
5504     uint16_t vlan;
5505     uint16_t vid;
5506
5507     ctx->has_normal = true;
5508
5509     in_bundle = lookup_input_bundle(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port,
5510                                   ctx->packet != NULL);
5511     if (!in_bundle) {
5512         return;
5513     }
5514
5515     /* We know 'in_port' exists unless it is "ofpp_none_bundle",
5516      * since lookup_input_bundle() succeeded. */
5517     in_port = get_ofp_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
5518
5519     /* Drop malformed frames. */
5520     if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_VLAN) &&
5521         !(ctx->flow.vlan_tci & htons(VLAN_CFI))) {
5522         if (ctx->packet != NULL) {
5523             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5524             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet with partial "
5525                          "VLAN tag received on port %s",
5526                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5527         }
5528         return;
5529     }
5530
5531     /* Drop frames on bundles reserved for mirroring. */
5532     if (in_bundle->mirror_out) {
5533         if (ctx->packet != NULL) {
5534             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
5535             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
5536                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
5537                          ctx->ofproto->up.name, in_bundle->name);
5538         }
5539         return;
5540     }
5541
5542     /* Check VLAN. */
5543     vid = vlan_tci_to_vid(ctx->flow.vlan_tci);
5544     if (!input_vid_is_valid(vid, in_bundle, ctx->packet != NULL)) {
5545         return;
5546     }
5547     vlan = input_vid_to_vlan(in_bundle, vid);
5548
5549     /* Check other admissibility requirements. */
5550     if (in_port &&
5551          !is_admissible(ctx->ofproto, &ctx->flow, in_port, vlan, &ctx->tags)) {
5552         return;
5553     }
5554
5555     /* Learn source MAC. */
5556     if (ctx->may_learn) {
5557         update_learning_table(ctx->ofproto, &ctx->flow, vlan, in_bundle);
5558     }
5559
5560     /* Determine output bundle. */
5561     mac = mac_learning_lookup(ctx->ofproto->ml, ctx->flow.dl_dst, vlan,
5562                               &ctx->tags);
5563     if (mac) {
5564         if (mac->port.p != in_bundle) {
5565             output_normal(ctx, mac->port.p, vlan);
5566         }
5567     } else {
5568         struct ofbundle *bundle;
5569
5570         HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ctx->ofproto->bundles) {
5571             if (bundle != in_bundle
5572                 && ofbundle_includes_vlan(bundle, vlan)
5573                 && bundle->floodable
5574                 && !bundle->mirror_out) {
5575                 output_normal(ctx, bundle, vlan);
5576             }
5577         }
5578         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
5579     }
5580 }
5581 \f
5582 /* Optimized flow revalidation.
5583  *
5584  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
5585  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
5586  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
5587  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
5588  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
5589  * doesn't change very often.
5590  *
5591  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
5592  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
5593  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
5594  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
5595  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
5596  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
5597  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
5598  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
5599  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
5600  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
5601  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
5602
5603 /* Calculates the tag to use for 'flow' and wildcards 'wc' when it is inserted
5604  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
5605 static uint32_t
5606 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wc,
5607                    uint32_t secret)
5608 {
5609     if (flow_wildcards_is_catchall(wc)) {
5610         return 0;
5611     } else {
5612         struct flow tag_flow = *flow;
5613         flow_zero_wildcards(&tag_flow, wc);
5614         return tag_create_deterministic(flow_hash(&tag_flow, secret));
5615     }
5616 }
5617
5618 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
5619  * taggability of that table.
5620  *
5621  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
5622  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
5623  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
5624  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
5625  * different wildcards to be created with the same address, then this function
5626  * will incorrectly skip revalidation. */
5627 static void
5628 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
5629 {
5630     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
5631     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
5632     struct cls_table *catchall, *other;
5633     struct cls_table *t;
5634
5635     catchall = other = NULL;
5636
5637     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
5638     case 0:
5639         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
5640          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
5641          * yet. */
5642         break;
5643
5644     case 1:
5645     case 2:
5646         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
5647             if (cls_table_is_catchall(t)) {
5648                 catchall = t;
5649             } else if (!other) {
5650                 other = t;
5651             } else {
5652                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
5653                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
5654                 other = NULL;
5655             }
5656         }
5657         break;
5658
5659     default:
5660         /* Can't tag this table. */
5661         break;
5662     }
5663
5664     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
5665         table->catchall_table = catchall;
5666         table->other_table = other;
5667         ofproto->need_revalidate = true;
5668     }
5669 }
5670
5671 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
5672  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
5673  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
5674  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
5675  *
5676  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
5677  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
5678 static void
5679 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
5680 {
5681     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5682
5683     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
5684
5685     if (!ofproto->need_revalidate) {
5686         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
5687
5688         if (table->other_table && rule->tag) {
5689             tag_set_add(&ofproto->revalidate_set, rule->tag);
5690         } else {
5691             ofproto->need_revalidate = true;
5692         }
5693     }
5694 }
5695 \f
5696 static bool
5697 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
5698                   enum ofp_config_flags frag_handling)
5699 {
5700     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5701
5702     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
5703         ofproto->need_revalidate = true;
5704         return true;
5705     } else {
5706         return false;
5707     }
5708 }
5709
5710 static enum ofperr
5711 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
5712            const struct flow *flow,
5713            const union ofp_action *ofp_actions, size_t n_ofp_actions)
5714 {
5715     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5716     enum ofperr error;
5717
5718     if (flow->in_port >= ofproto->max_ports && flow->in_port < OFPP_MAX) {
5719         return OFPERR_NXBRC_BAD_IN_PORT;
5720     }
5721
5722     error = validate_actions(ofp_actions, n_ofp_actions, flow,
5723                              ofproto->max_ports);
5724     if (!error) {
5725         struct odputil_keybuf keybuf;
5726         struct ofpbuf *odp_actions;
5727         struct ofproto_push push;
5728         struct ofpbuf key;
5729
5730         ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5731         odp_flow_key_from_flow(&key, flow);
5732
5733         action_xlate_ctx_init(&push.ctx, ofproto, flow, flow->vlan_tci, NULL,
5734                               packet);
5735
5736         /* Ensure that resubmits in 'ofp_actions' get accounted to their
5737          * matching rules. */
5738         push.packets = 1;
5739         push.bytes = packet->size;
5740         push.used = time_msec();
5741         push.ctx.resubmit_hook = push_resubmit;
5742
5743         odp_actions = xlate_actions(&push.ctx, ofp_actions, n_ofp_actions);
5744         dpif_execute(ofproto->dpif, key.data, key.size,
5745                      odp_actions->data, odp_actions->size, packet);
5746         ofpbuf_delete(odp_actions);
5747     }
5748     return error;
5749 }
5750 \f
5751 /* NetFlow. */
5752
5753 static int
5754 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
5755             const struct netflow_options *netflow_options)
5756 {
5757     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5758
5759     if (netflow_options) {
5760         if (!ofproto->netflow) {
5761             ofproto->netflow = netflow_create();
5762         }
5763         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
5764     } else {
5765         netflow_destroy(ofproto->netflow);
5766         ofproto->netflow = NULL;
5767         return 0;
5768     }
5769 }
5770
5771 static void
5772 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
5773                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
5774 {
5775     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5776
5777     dpif_get_netflow_ids(ofproto->dpif, engine_type, engine_id);
5778 }
5779
5780 static void
5781 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
5782 {
5783     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
5784         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
5785         struct subfacet *subfacet;
5786         struct ofexpired expired;
5787
5788         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5789             if (subfacet->installed) {
5790                 struct dpif_flow_stats stats;
5791
5792                 subfacet_install(subfacet, subfacet->actions,
5793                                  subfacet->actions_len, &stats);
5794                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5795             }
5796         }
5797
5798         expired.flow = facet->flow;
5799         expired.packet_count = facet->packet_count;
5800         expired.byte_count = facet->byte_count;
5801         expired.used = facet->used;
5802         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
5803     }
5804 }
5805
5806 static void
5807 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
5808 {
5809     struct facet *facet;
5810
5811     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
5812         send_active_timeout(ofproto, facet);
5813     }
5814 }
5815 \f
5816 static struct ofproto_dpif *
5817 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
5818 {
5819     struct ofproto_dpif *ofproto;
5820
5821     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
5822                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
5823         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
5824             return ofproto;
5825         }
5826     }
5827     return NULL;
5828 }
5829
5830 static void
5831 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
5832                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5833 {
5834     struct ofproto_dpif *ofproto;
5835
5836     if (argc > 1) {
5837         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5838         if (!ofproto) {
5839             unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
5840             return;
5841         }
5842         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
5843     } else {
5844         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5845             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->revalidate_set);
5846         }
5847     }
5848
5849     unixctl_command_reply(conn, 200, "table successfully flushed");
5850 }
5851
5852 static void
5853 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
5854                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5855 {
5856     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5857     const struct ofproto_dpif *ofproto;
5858     const struct mac_entry *e;
5859
5860     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5861     if (!ofproto) {
5862         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
5863         return;
5864     }
5865
5866     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
5867     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
5868         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
5869         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
5870                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
5871                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
5872                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
5873     }
5874     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
5875     ds_destroy(&ds);
5876 }
5877
5878 struct ofproto_trace {
5879     struct action_xlate_ctx ctx;
5880     struct flow flow;
5881     struct ds *result;
5882 };
5883
5884 static void
5885 trace_format_rule(struct ds *result, uint8_t table_id, int level,
5886                   const struct rule_dpif *rule)
5887 {
5888     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5889     if (!rule) {
5890         ds_put_cstr(result, "No match\n");
5891         return;
5892     }
5893
5894     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
5895                   table_id, ntohll(rule->up.flow_cookie));
5896     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
5897     ds_put_char(result, '\n');
5898
5899     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5900     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
5901     ofp_print_actions(result, rule->up.actions, rule->up.n_actions);
5902     ds_put_char(result, '\n');
5903 }
5904
5905 static void
5906 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
5907                  struct ofproto_trace *trace)
5908 {
5909     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5910     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5911     if (flow_equal(&trace->ctx.flow, &trace->flow)) {
5912         ds_put_cstr(result, "unchanged");
5913     } else {
5914         flow_format(result, &trace->ctx.flow);
5915         trace->flow = trace->ctx.flow;
5916     }
5917     ds_put_char(result, '\n');
5918 }
5919
5920 static void
5921 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
5922                   struct ofproto_trace *trace)
5923 {
5924     size_t i;
5925
5926     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5927     ds_put_format(result, "%s:", title);
5928     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
5929         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
5930     }
5931     ds_put_char(result, '\n');
5932 }
5933
5934 static void
5935 trace_resubmit(struct action_xlate_ctx *ctx, struct rule_dpif *rule)
5936 {
5937     struct ofproto_trace *trace = CONTAINER_OF(ctx, struct ofproto_trace, ctx);
5938     struct ds *result = trace->result;
5939
5940     ds_put_char(result, '\n');
5941     trace_format_flow(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
5942     trace_format_regs(result, ctx->recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
5943     trace_format_rule(result, ctx->table_id, ctx->recurse + 1, rule);
5944 }
5945
5946 static void
5947 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
5948                       void *aux OVS_UNUSED)
5949 {
5950     const char *dpname = argv[1];
5951     struct ofproto_dpif *ofproto;
5952     struct ofpbuf odp_key;
5953     struct ofpbuf *packet;
5954     struct rule_dpif *rule;
5955     ovs_be16 initial_tci;
5956     struct ds result;
5957     struct flow flow;
5958     char *s;
5959
5960     packet = NULL;
5961     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
5962     ds_init(&result);
5963
5964     ofproto = ofproto_dpif_lookup(dpname);
5965     if (!ofproto) {
5966         unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown ofproto (use ofproto/list "
5967                               "for help)");
5968         goto exit;
5969     }
5970     if (argc == 3 || (argc == 4 && !strcmp(argv[3], "-generate"))) {
5971         /* ofproto/trace dpname flow [-generate] */
5972         const char *flow_s = argv[2];
5973         const char *generate_s = argv[3];
5974         int error;
5975
5976         /* Convert string to datapath key. */
5977         ofpbuf_init(&odp_key, 0);
5978         error = odp_flow_key_from_string(flow_s, NULL, &odp_key);
5979         if (error) {
5980             unixctl_command_reply(conn, 501, "Bad flow syntax");
5981             goto exit;
5982         }
5983
5984         /* Convert odp_key to flow. */
5985         error = ofproto_dpif_extract_flow_key(ofproto, odp_key.data,
5986                                               odp_key.size, &flow,
5987                                               &initial_tci, NULL);
5988         if (error == ODP_FIT_ERROR) {
5989             unixctl_command_reply(conn, 501, "Invalid flow");
5990             goto exit;
5991         }
5992
5993         /* Generate a packet, if requested. */
5994         if (generate_s) {
5995             packet = ofpbuf_new(0);
5996             flow_compose(packet, &flow);
5997         }
5998     } else if (argc == 6) {
5999         /* ofproto/trace dpname priority tun_id in_port packet */
6000         const char *priority_s = argv[2];
6001         const char *tun_id_s = argv[3];
6002         const char *in_port_s = argv[4];
6003         const char *packet_s = argv[5];
6004         uint16_t in_port = ofp_port_to_odp_port(atoi(in_port_s));
6005         ovs_be64 tun_id = htonll(strtoull(tun_id_s, NULL, 0));
6006         uint32_t priority = atoi(priority_s);
6007         const char *msg;
6008
6009         msg = eth_from_hex(packet_s, &packet);
6010         if (msg) {
6011             unixctl_command_reply(conn, 501, msg);
6012             goto exit;
6013         }
6014
6015         ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
6016         s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
6017         ds_put_cstr(&result, s);
6018         free(s);
6019
6020         flow_extract(packet, priority, tun_id, in_port, &flow);
6021         initial_tci = flow.vlan_tci;
6022     } else {
6023         unixctl_command_reply(conn, 501, "Bad command syntax");
6024         goto exit;
6025     }
6026
6027     ds_put_cstr(&result, "Flow: ");
6028     flow_format(&result, &flow);
6029     ds_put_char(&result, '\n');
6030
6031     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &flow, 0);
6032     trace_format_rule(&result, 0, 0, rule);
6033     if (rule) {
6034         struct ofproto_trace trace;
6035         struct ofpbuf *odp_actions;
6036
6037         trace.result = &result;
6038         trace.flow = flow;
6039         action_xlate_ctx_init(&trace.ctx, ofproto, &flow, initial_tci,
6040                               rule, packet);
6041         trace.ctx.resubmit_hook = trace_resubmit;
6042         odp_actions = xlate_actions(&trace.ctx,
6043                                     rule->up.actions, rule->up.n_actions);
6044
6045         ds_put_char(&result, '\n');
6046         trace_format_flow(&result, 0, "Final flow", &trace);
6047         ds_put_cstr(&result, "Datapath actions: ");
6048         format_odp_actions(&result, odp_actions->data, odp_actions->size);
6049         ofpbuf_delete(odp_actions);
6050
6051         if (!trace.ctx.may_set_up_flow) {
6052             if (packet) {
6053                 ds_put_cstr(&result, "\nThis flow is not cachable.");
6054             } else {
6055                 ds_put_cstr(&result, "\nThe datapath actions are incomplete--"
6056                             "for complete actions, please supply a packet.");
6057             }
6058         }
6059     }
6060
6061     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&result));
6062
6063 exit:
6064     ds_destroy(&result);
6065     ofpbuf_delete(packet);
6066     ofpbuf_uninit(&odp_key);
6067 }
6068
6069 static void
6070 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6071                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6072 {
6073     clogged = true;
6074     unixctl_command_reply(conn, 200, NULL);
6075 }
6076
6077 static void
6078 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6079                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6080 {
6081     clogged = false;
6082     unixctl_command_reply(conn, 200, NULL);
6083 }
6084
6085 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
6086  * 'reply' describing the results. */
6087 static void
6088 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
6089 {
6090     struct facet *facet;
6091     int errors;
6092
6093     errors = 0;
6094     HMAP_FOR_EACH (facet, hmap_node, &ofproto->facets) {
6095         if (!facet_check_consistency(facet)) {
6096             errors++;
6097         }
6098     }
6099     if (errors) {
6100         ofproto->need_revalidate = true;
6101     }
6102
6103     if (errors) {
6104         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
6105                       ofproto->up.name, errors);
6106     } else {
6107         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
6108     }
6109 }
6110
6111 static void
6112 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
6113                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
6114 {
6115     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6116     struct ofproto_dpif *ofproto;
6117
6118     if (argc > 1) {
6119         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6120         if (!ofproto) {
6121             unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown ofproto (use "
6122                                   "ofproto/list for help)");
6123             return;
6124         }
6125         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6126     } else {
6127         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6128             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6129         }
6130     }
6131
6132     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&reply));
6133     ds_destroy(&reply);
6134 }
6135
6136 static void
6137 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
6138 {
6139     static bool registered;
6140     if (registered) {
6141         return;
6142     }
6143     registered = true;
6144
6145     unixctl_command_register(
6146         "ofproto/trace",
6147         "bridge {tun_id in_port packet | odp_flow [-generate]}",
6148         2, 5, ofproto_unixctl_trace, NULL);
6149     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
6150                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
6151     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
6152                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
6153     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
6154                              ofproto_dpif_clog, NULL);
6155     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
6156                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
6157     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
6158                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
6159 }
6160 \f
6161 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
6162  *
6163  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
6164  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
6165  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
6166  * widespread use, we will delete these interfaces. */
6167
6168 static int
6169 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6170 {
6171     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
6172     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
6173
6174     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
6175         && vid == ofport->vlandev_vid) {
6176         return 0;
6177     }
6178
6179     ofproto->need_revalidate = true;
6180
6181     if (ofport->realdev_ofp_port) {
6182         vsp_remove(ofport);
6183     }
6184     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
6185         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
6186          * themselves be part of a bundle. */
6187         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
6188     }
6189
6190     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6191     ofport->vlandev_vid = vid;
6192
6193     if (realdev_ofp_port) {
6194         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
6195     }
6196
6197     return 0;
6198 }
6199
6200 static uint32_t
6201 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6202 {
6203     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
6204 }
6205
6206 static uint32_t
6207 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6208                        uint32_t realdev_odp_port, ovs_be16 vlan_tci)
6209 {
6210     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
6211         uint16_t realdev_ofp_port = odp_port_to_ofp_port(realdev_odp_port);
6212         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
6213         const struct vlan_splinter *vsp;
6214
6215         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
6216                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
6217                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
6218             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
6219                 && vsp->vid == vid) {
6220                 return ofp_port_to_odp_port(vsp->vlandev_ofp_port);
6221             }
6222         }
6223     }
6224     return realdev_odp_port;
6225 }
6226
6227 static struct vlan_splinter *
6228 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
6229 {
6230     struct vlan_splinter *vsp;
6231
6232     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
6233                              &ofproto->vlandev_map) {
6234         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
6235             return vsp;
6236         }
6237     }
6238
6239     return NULL;
6240 }
6241
6242 static uint16_t
6243 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6244                    uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
6245 {
6246     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
6247         const struct vlan_splinter *vsp;
6248
6249         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
6250         if (vsp) {
6251             if (vid) {
6252                 *vid = vsp->vid;
6253             }
6254             return vsp->realdev_ofp_port;
6255         }
6256     }
6257     return 0;
6258 }
6259
6260 static void
6261 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
6262 {
6263     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6264     struct vlan_splinter *vsp;
6265
6266     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
6267     if (vsp) {
6268         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
6269         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
6270         free(vsp);
6271
6272         port->realdev_ofp_port = 0;
6273     } else {
6274         VLOG_ERR("missing vlan device record");
6275     }
6276 }
6277
6278 static void
6279 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6280 {
6281     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6282
6283     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
6284         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
6285             == realdev_ofp_port)) {
6286         struct vlan_splinter *vsp;
6287
6288         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
6289         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
6290                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
6291         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
6292                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
6293         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6294         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
6295         vsp->vid = vid;
6296
6297         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6298     } else {
6299         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
6300     }
6301 }
6302 \f
6303 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
6304     enumerate_types,
6305     enumerate_names,
6306     del,
6307     alloc,
6308     construct,
6309     destruct,
6310     dealloc,
6311     run,
6312     run_fast,
6313     wait,
6314     flush,
6315     get_features,
6316     get_tables,
6317     port_alloc,
6318     port_construct,
6319     port_destruct,
6320     port_dealloc,
6321     port_modified,
6322     port_reconfigured,
6323     port_query_by_name,
6324     port_add,
6325     port_del,
6326     port_get_stats,
6327     port_dump_start,
6328     port_dump_next,
6329     port_dump_done,
6330     port_poll,
6331     port_poll_wait,
6332     port_is_lacp_current,
6333     NULL,                       /* rule_choose_table */
6334     rule_alloc,
6335     rule_construct,
6336     rule_destruct,
6337     rule_dealloc,
6338     rule_get_stats,
6339     rule_execute,
6340     rule_modify_actions,
6341     set_frag_handling,
6342     packet_out,
6343     set_netflow,
6344     get_netflow_ids,
6345     set_sflow,
6346     set_cfm,
6347     get_cfm_fault,
6348     get_cfm_remote_mpids,
6349     set_stp,
6350     get_stp_status,
6351     set_stp_port,
6352     get_stp_port_status,
6353     set_queues,
6354     bundle_set,
6355     bundle_remove,
6356     mirror_set,
6357     mirror_get_stats,
6358     set_flood_vlans,
6359     is_mirror_output_bundle,
6360     forward_bpdu_changed,
6361     set_mac_idle_time,
6362     set_realdev,
6363 };