ofproto-dpif: Reconfigure tunnel in port_modified().
[sliver-openvswitch.git] / ofproto / ofproto-dpif.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #include <config.h>
18
19 #include "ofproto/ofproto-dpif.h"
20 #include "ofproto/ofproto-provider.h"
21
22 #include <errno.h>
23
24 #include "bfd.h"
25 #include "bond.h"
26 #include "bundle.h"
27 #include "byte-order.h"
28 #include "connmgr.h"
29 #include "coverage.h"
30 #include "cfm.h"
31 #include "dpif.h"
32 #include "dynamic-string.h"
33 #include "fail-open.h"
34 #include "hmapx.h"
35 #include "lacp.h"
36 #include "learn.h"
37 #include "mac-learning.h"
38 #include "meta-flow.h"
39 #include "multipath.h"
40 #include "netdev-vport.h"
41 #include "netdev.h"
42 #include "netlink.h"
43 #include "nx-match.h"
44 #include "odp-util.h"
45 #include "odp-execute.h"
46 #include "ofp-util.h"
47 #include "ofpbuf.h"
48 #include "ofp-actions.h"
49 #include "ofp-parse.h"
50 #include "ofp-print.h"
51 #include "ofproto-dpif-governor.h"
52 #include "ofproto-dpif-ipfix.h"
53 #include "ofproto-dpif-sflow.h"
54 #include "ofproto-dpif-xlate.h"
55 #include "poll-loop.h"
56 #include "simap.h"
57 #include "smap.h"
58 #include "timer.h"
59 #include "tunnel.h"
60 #include "unaligned.h"
61 #include "unixctl.h"
62 #include "vlan-bitmap.h"
63 #include "vlog.h"
64
65 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto_dpif);
66
67 COVERAGE_DEFINE(ofproto_dpif_expired);
68 COVERAGE_DEFINE(facet_changed_rule);
69 COVERAGE_DEFINE(facet_revalidate);
70 COVERAGE_DEFINE(facet_unexpected);
71 COVERAGE_DEFINE(facet_suppress);
72
73 struct flow_miss;
74 struct facet;
75
76 static struct rule_dpif *rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *,
77                                           const struct flow *,
78                                           struct flow_wildcards *wc);
79
80 static void rule_get_stats(struct rule *, uint64_t *packets, uint64_t *bytes);
81 static void rule_invalidate(const struct rule_dpif *);
82
83 static void mirror_destroy(struct ofmirror *);
84 static void update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto,
85                                 mirror_mask_t mirrors,
86                                 uint64_t packets, uint64_t bytes);
87
88 static void bundle_remove(struct ofport *);
89 static void bundle_update(struct ofbundle *);
90 static void bundle_destroy(struct ofbundle *);
91 static void bundle_del_port(struct ofport_dpif *);
92 static void bundle_run(struct ofbundle *);
93 static void bundle_wait(struct ofbundle *);
94
95 static void stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto);
96 static void stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto);
97 static int set_stp_port(struct ofport *,
98                         const struct ofproto_port_stp_settings *);
99
100 static void compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *, const struct flow *,
101                               enum slow_path_reason,
102                               uint64_t *stub, size_t stub_size,
103                               const struct nlattr **actionsp,
104                               size_t *actions_lenp);
105
106 /* A subfacet (see "struct subfacet" below) has three possible installation
107  * states:
108  *
109  *   - SF_NOT_INSTALLED: Not installed in the datapath.  This will only be the
110  *     case just after the subfacet is created, just before the subfacet is
111  *     destroyed, or if the datapath returns an error when we try to install a
112  *     subfacet.
113  *
114  *   - SF_FAST_PATH: The subfacet's actions are installed in the datapath.
115  *
116  *   - SF_SLOW_PATH: An action that sends every packet for the subfacet through
117  *     ofproto_dpif is installed in the datapath.
118  */
119 enum subfacet_path {
120     SF_NOT_INSTALLED,           /* No datapath flow for this subfacet. */
121     SF_FAST_PATH,               /* Full actions are installed. */
122     SF_SLOW_PATH,               /* Send-to-userspace action is installed. */
123 };
124
125 /* A dpif flow and actions associated with a facet.
126  *
127  * See also the large comment on struct facet. */
128 struct subfacet {
129     /* Owners. */
130     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto_dpif 'subfacets' list. */
131     struct list list_node;      /* In struct facet's 'facets' list. */
132     struct facet *facet;        /* Owning facet. */
133     struct dpif_backer *backer; /* Owning backer. */
134
135     enum odp_key_fitness key_fitness;
136     struct nlattr *key;
137     int key_len;
138
139     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
140     long long int created;      /* Time created. */
141
142     uint64_t dp_packet_count;   /* Last known packet count in the datapath. */
143     uint64_t dp_byte_count;     /* Last known byte count in the datapath. */
144
145     enum subfacet_path path;    /* Installed in datapath? */
146 };
147
148 #define SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH 50
149
150 static struct subfacet *subfacet_create(struct facet *, struct flow_miss *miss,
151                                         long long int now);
152 static struct subfacet *subfacet_find(struct dpif_backer *,
153                                       const struct nlattr *key, size_t key_len,
154                                       uint32_t key_hash);
155 static void subfacet_destroy(struct subfacet *);
156 static void subfacet_destroy__(struct subfacet *);
157 static void subfacet_destroy_batch(struct dpif_backer *,
158                                    struct subfacet **, int n);
159 static void subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *,
160                                     struct dpif_flow_stats *);
161 static void subfacet_update_stats(struct subfacet *,
162                                   const struct dpif_flow_stats *);
163 static int subfacet_install(struct subfacet *,
164                             const struct ofpbuf *odp_actions,
165                             struct dpif_flow_stats *);
166 static void subfacet_uninstall(struct subfacet *);
167
168 /* A unique, non-overlapping instantiation of an OpenFlow flow.
169  *
170  * A facet associates a "struct flow", which represents the Open vSwitch
171  * userspace idea of an exact-match flow, with one or more subfacets.
172  * While the facet is created based on an exact-match flow, it is stored
173  * within the ofproto based on the wildcards that could be expressed
174  * based on the flow table and other configuration.  (See the 'wc'
175  * description in "struct xlate_out" for more details.)
176  *
177  * Each subfacet tracks the datapath's idea of the flow equivalent to
178  * the facet.  When the kernel module (or other dpif implementation) and
179  * Open vSwitch userspace agree on the definition of a flow key, there
180  * is exactly one subfacet per facet.  If the dpif implementation
181  * supports more-specific flow matching than userspace, however, a facet
182  * can have more than one subfacet.  Examples include the dpif
183  * implementation not supporting the same wildcards as userspace or some
184  * distinction in flow that userspace simply doesn't understand.
185  *
186  * Flow expiration works in terms of subfacets, so a facet must have at
187  * least one subfacet or it will never expire, leaking memory. */
188 struct facet {
189     /* Owners. */
190     struct hmap_node hmap_node;  /* In owning ofproto's 'facets' hmap. */
191     struct list list_node;       /* In owning rule's 'facets' list. */
192     struct rule_dpif *rule;      /* Owning rule. */
193
194     /* Owned data. */
195     struct list subfacets;
196     long long int used;         /* Time last used; time created if not used. */
197
198     /* Key. */
199     struct flow flow;           /* Flow of the creating subfacet. */
200     struct cls_rule cr;         /* In 'ofproto_dpif's facets classifier. */
201
202     /* These statistics:
203      *
204      *   - Do include packets and bytes sent "by hand", e.g. with
205      *     dpif_execute().
206      *
207      *   - Do include packets and bytes that were obtained from the datapath
208      *     when a subfacet's statistics were reset (e.g. dpif_flow_put() with
209      *     DPIF_FP_ZERO_STATS).
210      *
211      *   - Do not include packets or bytes that can be obtained from the
212      *     datapath for any existing subfacet.
213      */
214     uint64_t packet_count;       /* Number of packets received. */
215     uint64_t byte_count;         /* Number of bytes received. */
216
217     /* Resubmit statistics. */
218     uint64_t prev_packet_count;  /* Number of packets from last stats push. */
219     uint64_t prev_byte_count;    /* Number of bytes from last stats push. */
220     long long int prev_used;     /* Used time from last stats push. */
221
222     /* Accounting. */
223     uint64_t accounted_bytes;    /* Bytes processed by facet_account(). */
224     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
225     uint8_t tcp_flags;           /* TCP flags seen for this 'rule'. */
226
227     struct xlate_out xout;
228
229     /* Storage for a single subfacet, to reduce malloc() time and space
230      * overhead.  (A facet always has at least one subfacet and in the common
231      * case has exactly one subfacet.  However, 'one_subfacet' may not
232      * always be valid, since it could have been removed after newer
233      * subfacets were pushed onto the 'subfacets' list.) */
234     struct subfacet one_subfacet;
235
236     long long int learn_rl;      /* Rate limiter for facet_learn(). */
237 };
238
239 static struct facet *facet_create(const struct flow_miss *, struct rule_dpif *,
240                                   struct xlate_out *,
241                                   struct dpif_flow_stats *);
242 static void facet_remove(struct facet *);
243 static void facet_free(struct facet *);
244
245 static struct facet *facet_find(struct ofproto_dpif *, const struct flow *);
246 static struct facet *facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *,
247                                         const struct flow *);
248 static bool facet_revalidate(struct facet *);
249 static bool facet_check_consistency(struct facet *);
250
251 static void facet_flush_stats(struct facet *);
252
253 static void facet_reset_counters(struct facet *);
254 static void facet_push_stats(struct facet *, bool may_learn);
255 static void facet_learn(struct facet *);
256 static void facet_account(struct facet *);
257 static void push_all_stats(void);
258
259 static bool facet_is_controller_flow(struct facet *);
260
261 /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map.  Used to maintain a map from
262  * 'priority' (the datapath's term for QoS queue) to the dscp bits which all
263  * traffic egressing the 'ofport' with that priority should be marked with. */
264 struct priority_to_dscp {
265     struct hmap_node hmap_node; /* Node in 'ofport_dpif''s 'priorities' map. */
266     uint32_t priority;          /* Priority of this queue (see struct flow). */
267
268     uint8_t dscp;               /* DSCP bits to mark outgoing traffic with. */
269 };
270
271 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
272  *
273  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
274  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
275  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
276  * widespread use, we will delete these interfaces. */
277 struct vlan_splinter {
278     struct hmap_node realdev_vid_node;
279     struct hmap_node vlandev_node;
280     uint16_t realdev_ofp_port;
281     uint16_t vlandev_ofp_port;
282     int vid;
283 };
284
285 static bool vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *, struct flow *);
286 static void vsp_remove(struct ofport_dpif *);
287 static void vsp_add(struct ofport_dpif *, uint16_t realdev_ofp_port, int vid);
288
289 static uint16_t odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *,
290                                      uint32_t odp_port);
291
292 static struct ofport_dpif *
293 ofport_dpif_cast(const struct ofport *ofport)
294 {
295     return ofport ? CONTAINER_OF(ofport, struct ofport_dpif, up) : NULL;
296 }
297
298 static void port_run(struct ofport_dpif *);
299 static void port_run_fast(struct ofport_dpif *);
300 static void port_wait(struct ofport_dpif *);
301 static int set_bfd(struct ofport *, const struct smap *);
302 static int set_cfm(struct ofport *, const struct cfm_settings *);
303 static void ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *);
304 static void run_fast_rl(void);
305
306 struct dpif_completion {
307     struct list list_node;
308     struct ofoperation *op;
309 };
310
311 /* Reasons that we might need to revalidate every facet, and corresponding
312  * coverage counters.
313  *
314  * A value of 0 means that there is no need to revalidate.
315  *
316  * It would be nice to have some cleaner way to integrate with coverage
317  * counters, but with only a few reasons I guess this is good enough for
318  * now. */
319 enum revalidate_reason {
320     REV_RECONFIGURE = 1,       /* Switch configuration changed. */
321     REV_STP,                   /* Spanning tree protocol port status change. */
322     REV_PORT_TOGGLED,          /* Port enabled or disabled by CFM, LACP, ...*/
323     REV_FLOW_TABLE,            /* Flow table changed. */
324     REV_INCONSISTENCY          /* Facet self-check failed. */
325 };
326 COVERAGE_DEFINE(rev_reconfigure);
327 COVERAGE_DEFINE(rev_stp);
328 COVERAGE_DEFINE(rev_port_toggled);
329 COVERAGE_DEFINE(rev_flow_table);
330 COVERAGE_DEFINE(rev_inconsistency);
331
332 /* Drop keys are odp flow keys which have drop flows installed in the kernel.
333  * These are datapath flows which have no associated ofproto, if they did we
334  * would use facets. */
335 struct drop_key {
336     struct hmap_node hmap_node;
337     struct nlattr *key;
338     size_t key_len;
339 };
340
341 struct avg_subfacet_rates {
342     double add_rate;   /* Moving average of new flows created per minute. */
343     double del_rate;   /* Moving average of flows deleted per minute. */
344 };
345
346 /* All datapaths of a given type share a single dpif backer instance. */
347 struct dpif_backer {
348     char *type;
349     int refcount;
350     struct dpif *dpif;
351     struct timer next_expiration;
352     struct hmap odp_to_ofport_map; /* ODP port to ofport mapping. */
353
354     struct simap tnl_backers;      /* Set of dpif ports backing tunnels. */
355
356     /* Facet revalidation flags applying to facets which use this backer. */
357     enum revalidate_reason need_revalidate; /* Revalidate every facet. */
358     struct tag_set revalidate_set; /* Revalidate only matching facets. */
359
360     struct hmap drop_keys; /* Set of dropped odp keys. */
361     bool recv_set_enable; /* Enables or disables receiving packets. */
362
363     struct hmap subfacets;
364     struct governor *governor;
365
366     /* Subfacet statistics.
367      *
368      * These keep track of the total number of subfacets added and deleted and
369      * flow life span.  They are useful for computing the flow rates stats
370      * exposed via "ovs-appctl dpif/show".  The goal is to learn about
371      * traffic patterns in ways that we can use later to improve Open vSwitch
372      * performance in new situations.  */
373     long long int created;           /* Time when it is created. */
374     unsigned max_n_subfacet;         /* Maximum number of flows */
375     unsigned avg_n_subfacet;         /* Average number of flows. */
376     long long int avg_subfacet_life; /* Average life span of subfacets. */
377
378     /* The average number of subfacets... */
379     struct avg_subfacet_rates hourly;   /* ...over the last hour. */
380     struct avg_subfacet_rates daily;    /* ...over the last day. */
381     struct avg_subfacet_rates lifetime; /* ...over the switch lifetime. */
382     long long int last_minute;          /* Last time 'hourly' was updated. */
383
384     /* Number of subfacets added or deleted since 'last_minute'. */
385     unsigned subfacet_add_count;
386     unsigned subfacet_del_count;
387
388     /* Number of subfacets added or deleted from 'created' to 'last_minute.' */
389     unsigned long long int total_subfacet_add_count;
390     unsigned long long int total_subfacet_del_count;
391 };
392
393 /* All existing ofproto_backer instances, indexed by ofproto->up.type. */
394 static struct shash all_dpif_backers = SHASH_INITIALIZER(&all_dpif_backers);
395
396 static void drop_key_clear(struct dpif_backer *);
397 static struct ofport_dpif *
398 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *, uint32_t odp_port);
399 static void update_moving_averages(struct dpif_backer *backer);
400
401 /* Defer flow mod completion until "ovs-appctl ofproto/unclog"?  (Useful only
402  * for debugging the asynchronous flow_mod implementation.) */
403 static bool clogged;
404
405 /* All existing ofproto_dpif instances, indexed by ->up.name. */
406 static struct hmap all_ofproto_dpifs = HMAP_INITIALIZER(&all_ofproto_dpifs);
407
408 static void ofproto_dpif_unixctl_init(void);
409
410 /* Upcalls. */
411 #define FLOW_MISS_MAX_BATCH 50
412 static int handle_upcalls(struct dpif_backer *, unsigned int max_batch);
413
414 /* Flow expiration. */
415 static int expire(struct dpif_backer *);
416
417 /* NetFlow. */
418 static void send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *);
419
420 /* Utilities. */
421 static int send_packet(const struct ofport_dpif *, struct ofpbuf *packet);
422
423 /* Global variables. */
424 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
425
426 /* Initial mappings of port to bridge mappings. */
427 static struct shash init_ofp_ports = SHASH_INITIALIZER(&init_ofp_ports);
428 \f
429 /* Factory functions. */
430
431 static void
432 init(const struct shash *iface_hints)
433 {
434     struct shash_node *node;
435
436     /* Make a local copy, since we don't own 'iface_hints' elements. */
437     SHASH_FOR_EACH(node, iface_hints) {
438         const struct iface_hint *orig_hint = node->data;
439         struct iface_hint *new_hint = xmalloc(sizeof *new_hint);
440
441         new_hint->br_name = xstrdup(orig_hint->br_name);
442         new_hint->br_type = xstrdup(orig_hint->br_type);
443         new_hint->ofp_port = orig_hint->ofp_port;
444
445         shash_add(&init_ofp_ports, node->name, new_hint);
446     }
447 }
448
449 static void
450 enumerate_types(struct sset *types)
451 {
452     dp_enumerate_types(types);
453 }
454
455 static int
456 enumerate_names(const char *type, struct sset *names)
457 {
458     struct ofproto_dpif *ofproto;
459
460     sset_clear(names);
461     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
462         if (strcmp(type, ofproto->up.type)) {
463             continue;
464         }
465         sset_add(names, ofproto->up.name);
466     }
467
468     return 0;
469 }
470
471 static int
472 del(const char *type, const char *name)
473 {
474     struct dpif *dpif;
475     int error;
476
477     error = dpif_open(name, type, &dpif);
478     if (!error) {
479         error = dpif_delete(dpif);
480         dpif_close(dpif);
481     }
482     return error;
483 }
484 \f
485 static const char *
486 port_open_type(const char *datapath_type, const char *port_type)
487 {
488     return dpif_port_open_type(datapath_type, port_type);
489 }
490
491 /* Type functions. */
492
493 static struct ofproto_dpif *
494 lookup_ofproto_dpif_by_port_name(const char *name)
495 {
496     struct ofproto_dpif *ofproto;
497
498     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
499         if (sset_contains(&ofproto->ports, name)) {
500             return ofproto;
501         }
502     }
503
504     return NULL;
505 }
506
507 static int
508 type_run(const char *type)
509 {
510     static long long int push_timer = LLONG_MIN;
511     struct dpif_backer *backer;
512     char *devname;
513     int error;
514
515     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
516     if (!backer) {
517         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
518          * created on demand. */
519         return 0;
520     }
521
522     dpif_run(backer->dpif);
523
524     /* The most natural place to push facet statistics is when they're pulled
525      * from the datapath.  However, when there are many flows in the datapath,
526      * this expensive operation can occur so frequently, that it reduces our
527      * ability to quickly set up flows.  To reduce the cost, we push statistics
528      * here instead. */
529     if (time_msec() > push_timer) {
530         push_timer = time_msec() + 2000;
531         push_all_stats();
532     }
533
534     /* If vswitchd started with other_config:flow_restore_wait set as "true",
535      * and the configuration has now changed to "false", enable receiving
536      * packets from the datapath. */
537     if (!backer->recv_set_enable && !ofproto_get_flow_restore_wait()) {
538         backer->recv_set_enable = true;
539
540         error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
541         if (error) {
542             VLOG_ERR("Failed to enable receiving packets in dpif.");
543             return error;
544         }
545         dpif_flow_flush(backer->dpif);
546         backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
547     }
548
549     if (backer->need_revalidate
550         || !tag_set_is_empty(&backer->revalidate_set)) {
551         struct tag_set revalidate_set = backer->revalidate_set;
552         bool need_revalidate = backer->need_revalidate;
553         struct ofproto_dpif *ofproto;
554         struct simap_node *node;
555         struct simap tmp_backers;
556
557         /* Handle tunnel garbage collection. */
558         simap_init(&tmp_backers);
559         simap_swap(&backer->tnl_backers, &tmp_backers);
560
561         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
562             struct ofport_dpif *iter;
563
564             if (backer != ofproto->backer) {
565                 continue;
566             }
567
568             HMAP_FOR_EACH (iter, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
569                 char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
570                 const char *dp_port;
571
572                 if (!iter->tnl_port) {
573                     continue;
574                 }
575
576                 dp_port = netdev_vport_get_dpif_port(iter->up.netdev,
577                                                      namebuf, sizeof namebuf);
578                 node = simap_find(&tmp_backers, dp_port);
579                 if (node) {
580                     simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, node->data);
581                     simap_delete(&tmp_backers, node);
582                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
583                 } else {
584                     node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
585                     if (!node) {
586                         uint32_t odp_port = UINT32_MAX;
587
588                         if (!dpif_port_add(backer->dpif, iter->up.netdev,
589                                            &odp_port)) {
590                             simap_put(&backer->tnl_backers, dp_port, odp_port);
591                             node = simap_find(&backer->tnl_backers, dp_port);
592                         }
593                     }
594                 }
595
596                 iter->odp_port = node ? node->data : OVSP_NONE;
597                 if (tnl_port_reconfigure(&iter->up, iter->odp_port,
598                                          &iter->tnl_port)) {
599                     backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
600                 }
601             }
602         }
603
604         SIMAP_FOR_EACH (node, &tmp_backers) {
605             dpif_port_del(backer->dpif, node->data);
606         }
607         simap_destroy(&tmp_backers);
608
609         switch (backer->need_revalidate) {
610         case REV_RECONFIGURE:   COVERAGE_INC(rev_reconfigure);   break;
611         case REV_STP:           COVERAGE_INC(rev_stp);           break;
612         case REV_PORT_TOGGLED:  COVERAGE_INC(rev_port_toggled);  break;
613         case REV_FLOW_TABLE:    COVERAGE_INC(rev_flow_table);    break;
614         case REV_INCONSISTENCY: COVERAGE_INC(rev_inconsistency); break;
615         }
616
617         if (backer->need_revalidate) {
618             /* Clear the drop_keys in case we should now be accepting some
619              * formerly dropped flows. */
620             drop_key_clear(backer);
621         }
622
623         /* Clear the revalidation flags. */
624         tag_set_init(&backer->revalidate_set);
625         backer->need_revalidate = 0;
626
627         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
628             struct facet *facet, *next;
629             struct cls_cursor cursor;
630
631             if (ofproto->backer != backer) {
632                 continue;
633             }
634
635             cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
636             CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (facet, next, cr, &cursor) {
637                 if (need_revalidate
638                     || tag_set_intersects(&revalidate_set, facet->xout.tags)) {
639                     facet_revalidate(facet);
640                     run_fast_rl();
641                 }
642             }
643         }
644     }
645
646     if (!backer->recv_set_enable) {
647         /* Wake up before a max of 1000ms. */
648         timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
649     } else if (timer_expired(&backer->next_expiration)) {
650         int delay = expire(backer);
651         timer_set_duration(&backer->next_expiration, delay);
652     }
653
654     /* Check for port changes in the dpif. */
655     while ((error = dpif_port_poll(backer->dpif, &devname)) == 0) {
656         struct ofproto_dpif *ofproto;
657         struct dpif_port port;
658
659         /* Don't report on the datapath's device. */
660         if (!strcmp(devname, dpif_base_name(backer->dpif))) {
661             goto next;
662         }
663
664         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
665                        &all_ofproto_dpifs) {
666             if (simap_contains(&ofproto->backer->tnl_backers, devname)) {
667                 goto next;
668             }
669         }
670
671         ofproto = lookup_ofproto_dpif_by_port_name(devname);
672         if (dpif_port_query_by_name(backer->dpif, devname, &port)) {
673             /* The port was removed.  If we know the datapath,
674              * report it through poll_set().  If we don't, it may be
675              * notifying us of a removal we initiated, so ignore it.
676              * If there's a pending ENOBUFS, let it stand, since
677              * everything will be reevaluated. */
678             if (ofproto && ofproto->port_poll_errno != ENOBUFS) {
679                 sset_add(&ofproto->port_poll_set, devname);
680                 ofproto->port_poll_errno = 0;
681             }
682         } else if (!ofproto) {
683             /* The port was added, but we don't know with which
684              * ofproto we should associate it.  Delete it. */
685             dpif_port_del(backer->dpif, port.port_no);
686         }
687         dpif_port_destroy(&port);
688
689     next:
690         free(devname);
691     }
692
693     if (error != EAGAIN) {
694         struct ofproto_dpif *ofproto;
695
696         /* There was some sort of error, so propagate it to all
697          * ofprotos that use this backer. */
698         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
699                        &all_ofproto_dpifs) {
700             if (ofproto->backer == backer) {
701                 sset_clear(&ofproto->port_poll_set);
702                 ofproto->port_poll_errno = error;
703             }
704         }
705     }
706
707     if (backer->governor) {
708         size_t n_subfacets;
709
710         governor_run(backer->governor);
711
712         /* If the governor has shrunk to its minimum size and the number of
713          * subfacets has dwindled, then drop the governor entirely.
714          *
715          * For hysteresis, the number of subfacets to drop the governor is
716          * smaller than the number needed to trigger its creation. */
717         n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
718         if (n_subfacets * 4 < flow_eviction_threshold
719             && governor_is_idle(backer->governor)) {
720             governor_destroy(backer->governor);
721             backer->governor = NULL;
722         }
723     }
724
725     return 0;
726 }
727
728 static int
729 dpif_backer_run_fast(struct dpif_backer *backer, int max_batch)
730 {
731     unsigned int work;
732
733     /* If recv_set_enable is false, we should not handle upcalls. */
734     if (!backer->recv_set_enable) {
735         return 0;
736     }
737
738     /* Handle one or more batches of upcalls, until there's nothing left to do
739      * or until we do a fixed total amount of work.
740      *
741      * We do work in batches because it can be much cheaper to set up a number
742      * of flows and fire off their patches all at once.  We do multiple batches
743      * because in some cases handling a packet can cause another packet to be
744      * queued almost immediately as part of the return flow.  Both
745      * optimizations can make major improvements on some benchmarks and
746      * presumably for real traffic as well. */
747     work = 0;
748     while (work < max_batch) {
749         int retval = handle_upcalls(backer, max_batch - work);
750         if (retval <= 0) {
751             return -retval;
752         }
753         work += retval;
754     }
755
756     return 0;
757 }
758
759 static int
760 type_run_fast(const char *type)
761 {
762     struct dpif_backer *backer;
763
764     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
765     if (!backer) {
766         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
767          * created on demand. */
768         return 0;
769     }
770
771     return dpif_backer_run_fast(backer, FLOW_MISS_MAX_BATCH);
772 }
773
774 static void
775 run_fast_rl(void)
776 {
777     static long long int port_rl = LLONG_MIN;
778     static unsigned int backer_rl = 0;
779
780     if (time_msec() >= port_rl) {
781         struct ofproto_dpif *ofproto;
782         struct ofport_dpif *ofport;
783
784         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
785
786             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
787                 port_run_fast(ofport);
788             }
789         }
790         port_rl = time_msec() + 200;
791     }
792
793     /* XXX: We have to be careful not to do too much work in this function.  If
794      * we call dpif_backer_run_fast() too often, or with too large a batch,
795      * performance improves signifcantly, but at a cost.  It's possible for the
796      * number of flows in the datapath to increase without bound, and for poll
797      * loops to take 10s of seconds.   The correct solution to this problem,
798      * long term, is to separate flow miss handling into it's own thread so it
799      * isn't affected by revalidations, and expirations.  Until then, this is
800      * the best we can do. */
801     if (++backer_rl >= 10) {
802         struct shash_node *node;
803
804         backer_rl = 0;
805         SHASH_FOR_EACH (node, &all_dpif_backers) {
806             dpif_backer_run_fast(node->data, 1);
807         }
808     }
809 }
810
811 static void
812 type_wait(const char *type)
813 {
814     struct dpif_backer *backer;
815
816     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
817     if (!backer) {
818         /* This is not necessarily a problem, since backers are only
819          * created on demand. */
820         return;
821     }
822
823     if (backer->governor) {
824         governor_wait(backer->governor);
825     }
826
827     timer_wait(&backer->next_expiration);
828 }
829 \f
830 /* Basic life-cycle. */
831
832 static int add_internal_flows(struct ofproto_dpif *);
833
834 static struct ofproto *
835 alloc(void)
836 {
837     struct ofproto_dpif *ofproto = xmalloc(sizeof *ofproto);
838     return &ofproto->up;
839 }
840
841 static void
842 dealloc(struct ofproto *ofproto_)
843 {
844     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
845     free(ofproto);
846 }
847
848 static void
849 close_dpif_backer(struct dpif_backer *backer)
850 {
851     struct shash_node *node;
852
853     ovs_assert(backer->refcount > 0);
854
855     if (--backer->refcount) {
856         return;
857     }
858
859     drop_key_clear(backer);
860     hmap_destroy(&backer->drop_keys);
861
862     simap_destroy(&backer->tnl_backers);
863     hmap_destroy(&backer->odp_to_ofport_map);
864     node = shash_find(&all_dpif_backers, backer->type);
865     free(backer->type);
866     shash_delete(&all_dpif_backers, node);
867     dpif_close(backer->dpif);
868
869     ovs_assert(hmap_is_empty(&backer->subfacets));
870     hmap_destroy(&backer->subfacets);
871     governor_destroy(backer->governor);
872
873     free(backer);
874 }
875
876 /* Datapath port slated for removal from datapath. */
877 struct odp_garbage {
878     struct list list_node;
879     uint32_t odp_port;
880 };
881
882 static int
883 open_dpif_backer(const char *type, struct dpif_backer **backerp)
884 {
885     struct dpif_backer *backer;
886     struct dpif_port_dump port_dump;
887     struct dpif_port port;
888     struct shash_node *node;
889     struct list garbage_list;
890     struct odp_garbage *garbage, *next;
891     struct sset names;
892     char *backer_name;
893     const char *name;
894     int error;
895
896     backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, type);
897     if (backer) {
898         backer->refcount++;
899         *backerp = backer;
900         return 0;
901     }
902
903     backer_name = xasprintf("ovs-%s", type);
904
905     /* Remove any existing datapaths, since we assume we're the only
906      * userspace controlling the datapath. */
907     sset_init(&names);
908     dp_enumerate_names(type, &names);
909     SSET_FOR_EACH(name, &names) {
910         struct dpif *old_dpif;
911
912         /* Don't remove our backer if it exists. */
913         if (!strcmp(name, backer_name)) {
914             continue;
915         }
916
917         if (dpif_open(name, type, &old_dpif)) {
918             VLOG_WARN("couldn't open old datapath %s to remove it", name);
919         } else {
920             dpif_delete(old_dpif);
921             dpif_close(old_dpif);
922         }
923     }
924     sset_destroy(&names);
925
926     backer = xmalloc(sizeof *backer);
927
928     error = dpif_create_and_open(backer_name, type, &backer->dpif);
929     free(backer_name);
930     if (error) {
931         VLOG_ERR("failed to open datapath of type %s: %s", type,
932                  strerror(error));
933         free(backer);
934         return error;
935     }
936
937     backer->type = xstrdup(type);
938     backer->governor = NULL;
939     backer->refcount = 1;
940     hmap_init(&backer->odp_to_ofport_map);
941     hmap_init(&backer->drop_keys);
942     hmap_init(&backer->subfacets);
943     timer_set_duration(&backer->next_expiration, 1000);
944     backer->need_revalidate = 0;
945     simap_init(&backer->tnl_backers);
946     tag_set_init(&backer->revalidate_set);
947     backer->recv_set_enable = !ofproto_get_flow_restore_wait();
948     *backerp = backer;
949
950     if (backer->recv_set_enable) {
951         dpif_flow_flush(backer->dpif);
952     }
953
954     /* Loop through the ports already on the datapath and remove any
955      * that we don't need anymore. */
956     list_init(&garbage_list);
957     dpif_port_dump_start(&port_dump, backer->dpif);
958     while (dpif_port_dump_next(&port_dump, &port)) {
959         node = shash_find(&init_ofp_ports, port.name);
960         if (!node && strcmp(port.name, dpif_base_name(backer->dpif))) {
961             garbage = xmalloc(sizeof *garbage);
962             garbage->odp_port = port.port_no;
963             list_push_front(&garbage_list, &garbage->list_node);
964         }
965     }
966     dpif_port_dump_done(&port_dump);
967
968     LIST_FOR_EACH_SAFE (garbage, next, list_node, &garbage_list) {
969         dpif_port_del(backer->dpif, garbage->odp_port);
970         list_remove(&garbage->list_node);
971         free(garbage);
972     }
973
974     shash_add(&all_dpif_backers, type, backer);
975
976     error = dpif_recv_set(backer->dpif, backer->recv_set_enable);
977     if (error) {
978         VLOG_ERR("failed to listen on datapath of type %s: %s",
979                  type, strerror(error));
980         close_dpif_backer(backer);
981         return error;
982     }
983
984     backer->max_n_subfacet = 0;
985     backer->created = time_msec();
986     backer->last_minute = backer->created;
987     memset(&backer->hourly, 0, sizeof backer->hourly);
988     memset(&backer->daily, 0, sizeof backer->daily);
989     memset(&backer->lifetime, 0, sizeof backer->lifetime);
990     backer->subfacet_add_count = 0;
991     backer->subfacet_del_count = 0;
992     backer->total_subfacet_add_count = 0;
993     backer->total_subfacet_del_count = 0;
994     backer->avg_n_subfacet = 0;
995     backer->avg_subfacet_life = 0;
996
997     return error;
998 }
999
1000 static int
1001 construct(struct ofproto *ofproto_)
1002 {
1003     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1004     struct shash_node *node, *next;
1005     int max_ports;
1006     int error;
1007     int i;
1008
1009     error = open_dpif_backer(ofproto->up.type, &ofproto->backer);
1010     if (error) {
1011         return error;
1012     }
1013
1014     max_ports = dpif_get_max_ports(ofproto->backer->dpif);
1015     ofproto_init_max_ports(ofproto_, MIN(max_ports, OFPP_MAX));
1016
1017     ofproto->netflow = NULL;
1018     ofproto->sflow = NULL;
1019     ofproto->ipfix = NULL;
1020     ofproto->stp = NULL;
1021     hmap_init(&ofproto->bundles);
1022     ofproto->ml = mac_learning_create(MAC_ENTRY_DEFAULT_IDLE_TIME);
1023     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1024         ofproto->mirrors[i] = NULL;
1025     }
1026     ofproto->has_bonded_bundles = false;
1027
1028     classifier_init(&ofproto->facets);
1029     ofproto->consistency_rl = LLONG_MIN;
1030
1031     for (i = 0; i < N_TABLES; i++) {
1032         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[i];
1033
1034         table->catchall_table = NULL;
1035         table->other_table = NULL;
1036         table->basis = random_uint32();
1037     }
1038
1039     list_init(&ofproto->completions);
1040
1041     ofproto_dpif_unixctl_init();
1042
1043     ofproto->has_mirrors = false;
1044     ofproto->has_bundle_action = false;
1045
1046     hmap_init(&ofproto->vlandev_map);
1047     hmap_init(&ofproto->realdev_vid_map);
1048
1049     sset_init(&ofproto->ports);
1050     sset_init(&ofproto->ghost_ports);
1051     sset_init(&ofproto->port_poll_set);
1052     ofproto->port_poll_errno = 0;
1053
1054     SHASH_FOR_EACH_SAFE (node, next, &init_ofp_ports) {
1055         struct iface_hint *iface_hint = node->data;
1056
1057         if (!strcmp(iface_hint->br_name, ofproto->up.name)) {
1058             /* Check if the datapath already has this port. */
1059             if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, node->name)) {
1060                 sset_add(&ofproto->ports, node->name);
1061             }
1062
1063             free(iface_hint->br_name);
1064             free(iface_hint->br_type);
1065             free(iface_hint);
1066             shash_delete(&init_ofp_ports, node);
1067         }
1068     }
1069
1070     hmap_insert(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node,
1071                 hash_string(ofproto->up.name, 0));
1072     memset(&ofproto->stats, 0, sizeof ofproto->stats);
1073
1074     ofproto_init_tables(ofproto_, N_TABLES);
1075     error = add_internal_flows(ofproto);
1076     ofproto->up.tables[TBL_INTERNAL].flags = OFTABLE_HIDDEN | OFTABLE_READONLY;
1077
1078     ofproto->n_hit = 0;
1079     ofproto->n_missed = 0;
1080
1081     return error;
1082 }
1083
1084 static int
1085 add_internal_flow(struct ofproto_dpif *ofproto, int id,
1086                   const struct ofpbuf *ofpacts, struct rule_dpif **rulep)
1087 {
1088     struct ofputil_flow_mod fm;
1089     int error;
1090
1091     match_init_catchall(&fm.match);
1092     fm.priority = 0;
1093     match_set_reg(&fm.match, 0, id);
1094     fm.new_cookie = htonll(0);
1095     fm.cookie = htonll(0);
1096     fm.cookie_mask = htonll(0);
1097     fm.table_id = TBL_INTERNAL;
1098     fm.command = OFPFC_ADD;
1099     fm.idle_timeout = 0;
1100     fm.hard_timeout = 0;
1101     fm.buffer_id = 0;
1102     fm.out_port = 0;
1103     fm.flags = 0;
1104     fm.ofpacts = ofpacts->data;
1105     fm.ofpacts_len = ofpacts->size;
1106
1107     error = ofproto_flow_mod(&ofproto->up, &fm);
1108     if (error) {
1109         VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to add internal flow %d (%s)",
1110                     id, ofperr_to_string(error));
1111         return error;
1112     }
1113
1114     *rulep = rule_dpif_lookup_in_table(ofproto, &fm.match.flow, NULL,
1115                                        TBL_INTERNAL);
1116     ovs_assert(*rulep != NULL);
1117
1118     return 0;
1119 }
1120
1121 static int
1122 add_internal_flows(struct ofproto_dpif *ofproto)
1123 {
1124     struct ofpact_controller *controller;
1125     uint64_t ofpacts_stub[128 / 8];
1126     struct ofpbuf ofpacts;
1127     int error;
1128     int id;
1129
1130     ofpbuf_use_stack(&ofpacts, ofpacts_stub, sizeof ofpacts_stub);
1131     id = 1;
1132
1133     controller = ofpact_put_CONTROLLER(&ofpacts);
1134     controller->max_len = UINT16_MAX;
1135     controller->controller_id = 0;
1136     controller->reason = OFPR_NO_MATCH;
1137     ofpact_pad(&ofpacts);
1138
1139     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts, &ofproto->miss_rule);
1140     if (error) {
1141         return error;
1142     }
1143
1144     ofpbuf_clear(&ofpacts);
1145     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1146                               &ofproto->no_packet_in_rule);
1147     if (error) {
1148         return error;
1149     }
1150
1151     error = add_internal_flow(ofproto, id++, &ofpacts,
1152                               &ofproto->drop_frags_rule);
1153     return error;
1154 }
1155
1156 static void
1157 complete_operations(struct ofproto_dpif *ofproto)
1158 {
1159     struct dpif_completion *c, *next;
1160
1161     LIST_FOR_EACH_SAFE (c, next, list_node, &ofproto->completions) {
1162         ofoperation_complete(c->op, 0);
1163         list_remove(&c->list_node);
1164         free(c);
1165     }
1166 }
1167
1168 static void
1169 destruct(struct ofproto *ofproto_)
1170 {
1171     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1172     struct rule_dpif *rule, *next_rule;
1173     struct oftable *table;
1174     int i;
1175
1176     hmap_remove(&all_ofproto_dpifs, &ofproto->all_ofproto_dpifs_node);
1177     complete_operations(ofproto);
1178
1179     OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, &ofproto->up) {
1180         struct cls_cursor cursor;
1181
1182         cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
1183         CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, up.cr, &cursor) {
1184             ofproto_rule_destroy(&rule->up);
1185         }
1186     }
1187
1188     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
1189         mirror_destroy(ofproto->mirrors[i]);
1190     }
1191
1192     netflow_destroy(ofproto->netflow);
1193     dpif_sflow_destroy(ofproto->sflow);
1194     hmap_destroy(&ofproto->bundles);
1195     mac_learning_destroy(ofproto->ml);
1196
1197     classifier_destroy(&ofproto->facets);
1198
1199     hmap_destroy(&ofproto->vlandev_map);
1200     hmap_destroy(&ofproto->realdev_vid_map);
1201
1202     sset_destroy(&ofproto->ports);
1203     sset_destroy(&ofproto->ghost_ports);
1204     sset_destroy(&ofproto->port_poll_set);
1205
1206     close_dpif_backer(ofproto->backer);
1207 }
1208
1209 static int
1210 run_fast(struct ofproto *ofproto_)
1211 {
1212     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1213     struct ofport_dpif *ofport;
1214
1215     /* Do not perform any periodic activity required by 'ofproto' while
1216      * waiting for flow restore to complete. */
1217     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1218         return 0;
1219     }
1220
1221     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1222         port_run_fast(ofport);
1223     }
1224
1225     return 0;
1226 }
1227
1228 static int
1229 run(struct ofproto *ofproto_)
1230 {
1231     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1232     struct ofport_dpif *ofport;
1233     struct ofbundle *bundle;
1234     int error;
1235
1236     if (!clogged) {
1237         complete_operations(ofproto);
1238     }
1239
1240     /* Do not perform any periodic activity below required by 'ofproto' while
1241      * waiting for flow restore to complete. */
1242     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1243         return 0;
1244     }
1245
1246     error = run_fast(ofproto_);
1247     if (error) {
1248         return error;
1249     }
1250
1251     if (ofproto->netflow) {
1252         if (netflow_run(ofproto->netflow)) {
1253             send_netflow_active_timeouts(ofproto);
1254         }
1255     }
1256     if (ofproto->sflow) {
1257         dpif_sflow_run(ofproto->sflow);
1258     }
1259
1260     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1261         port_run(ofport);
1262     }
1263     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1264         bundle_run(bundle);
1265     }
1266
1267     stp_run(ofproto);
1268     mac_learning_run(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1269
1270     /* Check the consistency of a random facet, to aid debugging. */
1271     if (time_msec() >= ofproto->consistency_rl
1272         && !classifier_is_empty(&ofproto->facets)
1273         && !ofproto->backer->need_revalidate) {
1274         struct cls_table *table;
1275         struct cls_rule *cr;
1276         struct facet *facet;
1277
1278         ofproto->consistency_rl = time_msec() + 250;
1279
1280         table = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&ofproto->facets.tables),
1281                              struct cls_table, hmap_node);
1282         cr = CONTAINER_OF(hmap_random_node(&table->rules), struct cls_rule,
1283                           hmap_node);
1284         facet = CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr);
1285
1286         if (!tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
1287                                 facet->xout.tags)) {
1288             if (!facet_check_consistency(facet)) {
1289                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
1290             }
1291         }
1292     }
1293
1294     return 0;
1295 }
1296
1297 static void
1298 wait(struct ofproto *ofproto_)
1299 {
1300     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1301     struct ofport_dpif *ofport;
1302     struct ofbundle *bundle;
1303
1304     if (!clogged && !list_is_empty(&ofproto->completions)) {
1305         poll_immediate_wake();
1306     }
1307
1308     if (ofproto_get_flow_restore_wait()) {
1309         return;
1310     }
1311
1312     dpif_wait(ofproto->backer->dpif);
1313     dpif_recv_wait(ofproto->backer->dpif);
1314     if (ofproto->sflow) {
1315         dpif_sflow_wait(ofproto->sflow);
1316     }
1317     if (!tag_set_is_empty(&ofproto->backer->revalidate_set)) {
1318         poll_immediate_wake();
1319     }
1320     HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1321         port_wait(ofport);
1322     }
1323     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
1324         bundle_wait(bundle);
1325     }
1326     if (ofproto->netflow) {
1327         netflow_wait(ofproto->netflow);
1328     }
1329     mac_learning_wait(ofproto->ml);
1330     stp_wait(ofproto);
1331     if (ofproto->backer->need_revalidate) {
1332         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1333         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1334         poll_immediate_wake();
1335     }
1336 }
1337
1338 static void
1339 get_memory_usage(const struct ofproto *ofproto_, struct simap *usage)
1340 {
1341     const struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1342     struct cls_cursor cursor;
1343     size_t n_subfacets = 0;
1344     struct facet *facet;
1345
1346     simap_increase(usage, "facets", classifier_count(&ofproto->facets));
1347
1348     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
1349     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
1350         n_subfacets += list_size(&facet->subfacets);
1351     }
1352     simap_increase(usage, "subfacets", n_subfacets);
1353 }
1354
1355 static void
1356 flush(struct ofproto *ofproto_)
1357 {
1358     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1359     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
1360     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
1361     int n_batch;
1362
1363     n_batch = 0;
1364     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
1365                         &ofproto->backer->subfacets) {
1366         if (ofproto_dpif_cast(subfacet->facet->rule->up.ofproto) != ofproto) {
1367             continue;
1368         }
1369
1370         if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
1371             batch[n_batch++] = subfacet;
1372             if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
1373                 subfacet_destroy_batch(ofproto->backer, batch, n_batch);
1374                 n_batch = 0;
1375             }
1376         } else {
1377             subfacet_destroy(subfacet);
1378         }
1379     }
1380
1381     if (n_batch > 0) {
1382         subfacet_destroy_batch(ofproto->backer, batch, n_batch);
1383     }
1384 }
1385
1386 static void
1387 get_features(struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED,
1388              bool *arp_match_ip, enum ofputil_action_bitmap *actions)
1389 {
1390     *arp_match_ip = true;
1391     *actions = (OFPUTIL_A_OUTPUT |
1392                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_VID |
1393                 OFPUTIL_A_SET_VLAN_PCP |
1394                 OFPUTIL_A_STRIP_VLAN |
1395                 OFPUTIL_A_SET_DL_SRC |
1396                 OFPUTIL_A_SET_DL_DST |
1397                 OFPUTIL_A_SET_NW_SRC |
1398                 OFPUTIL_A_SET_NW_DST |
1399                 OFPUTIL_A_SET_NW_TOS |
1400                 OFPUTIL_A_SET_TP_SRC |
1401                 OFPUTIL_A_SET_TP_DST |
1402                 OFPUTIL_A_ENQUEUE);
1403 }
1404
1405 static void
1406 get_tables(struct ofproto *ofproto_, struct ofp12_table_stats *ots)
1407 {
1408     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1409     struct dpif_dp_stats s;
1410     uint64_t n_miss, n_no_pkt_in, n_bytes, n_dropped_frags;
1411     uint64_t n_lookup;
1412
1413     strcpy(ots->name, "classifier");
1414
1415     dpif_get_dp_stats(ofproto->backer->dpif, &s);
1416     rule_get_stats(&ofproto->miss_rule->up, &n_miss, &n_bytes);
1417     rule_get_stats(&ofproto->no_packet_in_rule->up, &n_no_pkt_in, &n_bytes);
1418     rule_get_stats(&ofproto->drop_frags_rule->up, &n_dropped_frags, &n_bytes);
1419
1420     n_lookup = s.n_hit + s.n_missed - n_dropped_frags;
1421     ots->lookup_count = htonll(n_lookup);
1422     ots->matched_count = htonll(n_lookup - n_miss - n_no_pkt_in);
1423 }
1424
1425 static struct ofport *
1426 port_alloc(void)
1427 {
1428     struct ofport_dpif *port = xmalloc(sizeof *port);
1429     return &port->up;
1430 }
1431
1432 static void
1433 port_dealloc(struct ofport *port_)
1434 {
1435     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1436     free(port);
1437 }
1438
1439 static int
1440 port_construct(struct ofport *port_)
1441 {
1442     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1443     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1444     const struct netdev *netdev = port->up.netdev;
1445     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1446     struct dpif_port dpif_port;
1447     int error;
1448
1449     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1450     port->bundle = NULL;
1451     port->cfm = NULL;
1452     port->bfd = NULL;
1453     port->tag = tag_create_random();
1454     port->may_enable = true;
1455     port->stp_port = NULL;
1456     port->stp_state = STP_DISABLED;
1457     port->tnl_port = NULL;
1458     hmap_init(&port->priorities);
1459     port->realdev_ofp_port = 0;
1460     port->vlandev_vid = 0;
1461     port->carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(netdev);
1462
1463     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
1464         /* By bailing out here, we don't submit the port to the sFlow module
1465          * to be considered for counter polling export.  This is correct
1466          * because the patch port represents an interface that sFlow considers
1467          * to be "internal" to the switch as a whole, and therefore not an
1468          * candidate for counter polling. */
1469         port->odp_port = OVSP_NONE;
1470         return 0;
1471     }
1472
1473     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
1474                                     netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf,
1475                                                                sizeof namebuf),
1476                                     &dpif_port);
1477     if (error) {
1478         return error;
1479     }
1480
1481     port->odp_port = dpif_port.port_no;
1482
1483     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
1484         port->tnl_port = tnl_port_add(&port->up, port->odp_port);
1485     } else {
1486         /* Sanity-check that a mapping doesn't already exist.  This
1487          * shouldn't happen for non-tunnel ports. */
1488         if (odp_port_to_ofp_port(ofproto, port->odp_port) != OFPP_NONE) {
1489             VLOG_ERR("port %s already has an OpenFlow port number",
1490                      dpif_port.name);
1491             dpif_port_destroy(&dpif_port);
1492             return EBUSY;
1493         }
1494
1495         hmap_insert(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node,
1496                     hash_int(port->odp_port, 0));
1497     }
1498     dpif_port_destroy(&dpif_port);
1499
1500     if (ofproto->sflow) {
1501         dpif_sflow_add_port(ofproto->sflow, port_, port->odp_port);
1502     }
1503
1504     return 0;
1505 }
1506
1507 static void
1508 port_destruct(struct ofport *port_)
1509 {
1510     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1511     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1512     const char *devname = netdev_get_name(port->up.netdev);
1513     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
1514     const char *dp_port_name;
1515
1516     dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(port->up.netdev, namebuf,
1517                                               sizeof namebuf);
1518     if (dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
1519         /* The underlying device is still there, so delete it.  This
1520          * happens when the ofproto is being destroyed, since the caller
1521          * assumes that removal of attached ports will happen as part of
1522          * destruction. */
1523         if (!port->tnl_port) {
1524             dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, port->odp_port);
1525         }
1526         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1527     }
1528
1529     if (port->odp_port != OVSP_NONE && !port->tnl_port) {
1530         hmap_remove(&ofproto->backer->odp_to_ofport_map, &port->odp_port_node);
1531     }
1532
1533     tnl_port_del(port->tnl_port);
1534     sset_find_and_delete(&ofproto->ports, devname);
1535     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports, devname);
1536     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1537     bundle_remove(port_);
1538     set_cfm(port_, NULL);
1539     set_bfd(port_, NULL);
1540     if (ofproto->sflow) {
1541         dpif_sflow_del_port(ofproto->sflow, port->odp_port);
1542     }
1543
1544     ofport_clear_priorities(port);
1545     hmap_destroy(&port->priorities);
1546 }
1547
1548 static void
1549 port_modified(struct ofport *port_)
1550 {
1551     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1552
1553     if (port->bundle && port->bundle->bond) {
1554         bond_slave_set_netdev(port->bundle->bond, port, port->up.netdev);
1555     }
1556
1557     if (port->cfm) {
1558         cfm_set_netdev(port->cfm, port->up.netdev);
1559     }
1560
1561     if (port->tnl_port && tnl_port_reconfigure(&port->up, port->odp_port,
1562                                                &port->tnl_port)) {
1563         ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer->need_revalidate = true;
1564     }
1565 }
1566
1567 static void
1568 port_reconfigured(struct ofport *port_, enum ofputil_port_config old_config)
1569 {
1570     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
1571     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
1572     enum ofputil_port_config changed = old_config ^ port->up.pp.config;
1573
1574     if (changed & (OFPUTIL_PC_NO_RECV | OFPUTIL_PC_NO_RECV_STP |
1575                    OFPUTIL_PC_NO_FWD | OFPUTIL_PC_NO_FLOOD |
1576                    OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN)) {
1577         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1578
1579         if (changed & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD && port->bundle) {
1580             bundle_update(port->bundle);
1581         }
1582     }
1583 }
1584
1585 static int
1586 set_sflow(struct ofproto *ofproto_,
1587           const struct ofproto_sflow_options *sflow_options)
1588 {
1589     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1590     struct dpif_sflow *ds = ofproto->sflow;
1591
1592     if (sflow_options) {
1593         if (!ds) {
1594             struct ofport_dpif *ofport;
1595
1596             ds = ofproto->sflow = dpif_sflow_create();
1597             HMAP_FOR_EACH (ofport, up.hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1598                 dpif_sflow_add_port(ds, &ofport->up, ofport->odp_port);
1599             }
1600             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1601         }
1602         dpif_sflow_set_options(ds, sflow_options);
1603     } else {
1604         if (ds) {
1605             dpif_sflow_destroy(ds);
1606             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1607             ofproto->sflow = NULL;
1608         }
1609     }
1610     return 0;
1611 }
1612
1613 static int
1614 set_ipfix(
1615     struct ofproto *ofproto_,
1616     const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options *bridge_exporter_options,
1617     const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options *flow_exporters_options,
1618     size_t n_flow_exporters_options)
1619 {
1620     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1621     struct dpif_ipfix *di = ofproto->ipfix;
1622
1623     if (bridge_exporter_options || flow_exporters_options) {
1624         if (!di) {
1625             di = ofproto->ipfix = dpif_ipfix_create();
1626         }
1627         dpif_ipfix_set_options(
1628             di, bridge_exporter_options, flow_exporters_options,
1629             n_flow_exporters_options);
1630     } else {
1631         if (di) {
1632             dpif_ipfix_destroy(di);
1633             ofproto->ipfix = NULL;
1634         }
1635     }
1636     return 0;
1637 }
1638
1639 static int
1640 set_cfm(struct ofport *ofport_, const struct cfm_settings *s)
1641 {
1642     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1643     int error;
1644
1645     if (!s) {
1646         error = 0;
1647     } else {
1648         if (!ofport->cfm) {
1649             struct ofproto_dpif *ofproto;
1650
1651             ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1652             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1653             ofport->cfm = cfm_create(ofport->up.netdev);
1654         }
1655
1656         if (cfm_configure(ofport->cfm, s)) {
1657             return 0;
1658         }
1659
1660         error = EINVAL;
1661     }
1662     cfm_destroy(ofport->cfm);
1663     ofport->cfm = NULL;
1664     return error;
1665 }
1666
1667 static bool
1668 get_cfm_status(const struct ofport *ofport_,
1669                struct ofproto_cfm_status *status)
1670 {
1671     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1672
1673     if (ofport->cfm) {
1674         status->faults = cfm_get_fault(ofport->cfm);
1675         status->remote_opstate = cfm_get_opup(ofport->cfm);
1676         status->health = cfm_get_health(ofport->cfm);
1677         cfm_get_remote_mpids(ofport->cfm, &status->rmps, &status->n_rmps);
1678         return true;
1679     } else {
1680         return false;
1681     }
1682 }
1683
1684 static int
1685 set_bfd(struct ofport *ofport_, const struct smap *cfg)
1686 {
1687     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
1688     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1689     struct bfd *old;
1690
1691     old = ofport->bfd;
1692     ofport->bfd = bfd_configure(old, netdev_get_name(ofport->up.netdev), cfg);
1693     if (ofport->bfd != old) {
1694         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1695     }
1696
1697     return 0;
1698 }
1699
1700 static int
1701 get_bfd_status(struct ofport *ofport_, struct smap *smap)
1702 {
1703     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1704
1705     if (ofport->bfd) {
1706         bfd_get_status(ofport->bfd, smap);
1707         return 0;
1708     } else {
1709         return ENOENT;
1710     }
1711 }
1712 \f
1713 /* Spanning Tree. */
1714
1715 static void
1716 send_bpdu_cb(struct ofpbuf *pkt, int port_num, void *ofproto_)
1717 {
1718     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_;
1719     struct stp_port *sp = stp_get_port(ofproto->stp, port_num);
1720     struct ofport_dpif *ofport;
1721
1722     ofport = stp_port_get_aux(sp);
1723     if (!ofport) {
1724         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
1725                      ofproto->up.name, port_num);
1726     } else {
1727         struct eth_header *eth = pkt->l2;
1728
1729         netdev_get_etheraddr(ofport->up.netdev, eth->eth_src);
1730         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
1731             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
1732                          "with unknown MAC", ofproto->up.name, port_num);
1733         } else {
1734             send_packet(ofport, pkt);
1735         }
1736     }
1737     ofpbuf_delete(pkt);
1738 }
1739
1740 /* Configures STP on 'ofproto_' using the settings defined in 's'. */
1741 static int
1742 set_stp(struct ofproto *ofproto_, const struct ofproto_stp_settings *s)
1743 {
1744     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1745
1746     /* Only revalidate flows if the configuration changed. */
1747     if (!s != !ofproto->stp) {
1748         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
1749     }
1750
1751     if (s) {
1752         if (!ofproto->stp) {
1753             ofproto->stp = stp_create(ofproto_->name, s->system_id,
1754                                       send_bpdu_cb, ofproto);
1755             ofproto->stp_last_tick = time_msec();
1756         }
1757
1758         stp_set_bridge_id(ofproto->stp, s->system_id);
1759         stp_set_bridge_priority(ofproto->stp, s->priority);
1760         stp_set_hello_time(ofproto->stp, s->hello_time);
1761         stp_set_max_age(ofproto->stp, s->max_age);
1762         stp_set_forward_delay(ofproto->stp, s->fwd_delay);
1763     }  else {
1764         struct ofport *ofport;
1765
1766         HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->up.ports) {
1767             set_stp_port(ofport, NULL);
1768         }
1769
1770         stp_destroy(ofproto->stp);
1771         ofproto->stp = NULL;
1772     }
1773
1774     return 0;
1775 }
1776
1777 static int
1778 get_stp_status(struct ofproto *ofproto_, struct ofproto_stp_status *s)
1779 {
1780     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
1781
1782     if (ofproto->stp) {
1783         s->enabled = true;
1784         s->bridge_id = stp_get_bridge_id(ofproto->stp);
1785         s->designated_root = stp_get_designated_root(ofproto->stp);
1786         s->root_path_cost = stp_get_root_path_cost(ofproto->stp);
1787     } else {
1788         s->enabled = false;
1789     }
1790
1791     return 0;
1792 }
1793
1794 static void
1795 update_stp_port_state(struct ofport_dpif *ofport)
1796 {
1797     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1798     enum stp_state state;
1799
1800     /* Figure out new state. */
1801     state = ofport->stp_port ? stp_port_get_state(ofport->stp_port)
1802                              : STP_DISABLED;
1803
1804     /* Update state. */
1805     if (ofport->stp_state != state) {
1806         enum ofputil_port_state of_state;
1807         bool fwd_change;
1808
1809         VLOG_DBG_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
1810                     netdev_get_name(ofport->up.netdev),
1811                     stp_state_name(ofport->stp_state),
1812                     stp_state_name(state));
1813         if (stp_learn_in_state(ofport->stp_state)
1814                 != stp_learn_in_state(state)) {
1815             /* xxx Learning action flows should also be flushed. */
1816             mac_learning_flush(ofproto->ml,
1817                                &ofproto->backer->revalidate_set);
1818         }
1819         fwd_change = stp_forward_in_state(ofport->stp_state)
1820                         != stp_forward_in_state(state);
1821
1822         ofproto->backer->need_revalidate = REV_STP;
1823         ofport->stp_state = state;
1824         ofport->stp_state_entered = time_msec();
1825
1826         if (fwd_change && ofport->bundle) {
1827             bundle_update(ofport->bundle);
1828         }
1829
1830         /* Update the STP state bits in the OpenFlow port description. */
1831         of_state = ofport->up.pp.state & ~OFPUTIL_PS_STP_MASK;
1832         of_state |= (state == STP_LISTENING ? OFPUTIL_PS_STP_LISTEN
1833                      : state == STP_LEARNING ? OFPUTIL_PS_STP_LEARN
1834                      : state == STP_FORWARDING ? OFPUTIL_PS_STP_FORWARD
1835                      : state == STP_BLOCKING ?  OFPUTIL_PS_STP_BLOCK
1836                      : 0);
1837         ofproto_port_set_state(&ofport->up, of_state);
1838     }
1839 }
1840
1841 /* Configures STP on 'ofport_' using the settings defined in 's'.  The
1842  * caller is responsible for assigning STP port numbers and ensuring
1843  * there are no duplicates. */
1844 static int
1845 set_stp_port(struct ofport *ofport_,
1846              const struct ofproto_port_stp_settings *s)
1847 {
1848     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1849     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1850     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1851
1852     if (!s || !s->enable) {
1853         if (sp) {
1854             ofport->stp_port = NULL;
1855             stp_port_disable(sp);
1856             update_stp_port_state(ofport);
1857         }
1858         return 0;
1859     } else if (sp && stp_port_no(sp) != s->port_num
1860             && ofport == stp_port_get_aux(sp)) {
1861         /* The port-id changed, so disable the old one if it's not
1862          * already in use by another port. */
1863         stp_port_disable(sp);
1864     }
1865
1866     sp = ofport->stp_port = stp_get_port(ofproto->stp, s->port_num);
1867     stp_port_enable(sp);
1868
1869     stp_port_set_aux(sp, ofport);
1870     stp_port_set_priority(sp, s->priority);
1871     stp_port_set_path_cost(sp, s->path_cost);
1872
1873     update_stp_port_state(ofport);
1874
1875     return 0;
1876 }
1877
1878 static int
1879 get_stp_port_status(struct ofport *ofport_,
1880                     struct ofproto_port_stp_status *s)
1881 {
1882     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
1883     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
1884     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1885
1886     if (!ofproto->stp || !sp) {
1887         s->enabled = false;
1888         return 0;
1889     }
1890
1891     s->enabled = true;
1892     s->port_id = stp_port_get_id(sp);
1893     s->state = stp_port_get_state(sp);
1894     s->sec_in_state = (time_msec() - ofport->stp_state_entered) / 1000;
1895     s->role = stp_port_get_role(sp);
1896     stp_port_get_counts(sp, &s->tx_count, &s->rx_count, &s->error_count);
1897
1898     return 0;
1899 }
1900
1901 static void
1902 stp_run(struct ofproto_dpif *ofproto)
1903 {
1904     if (ofproto->stp) {
1905         long long int now = time_msec();
1906         long long int elapsed = now - ofproto->stp_last_tick;
1907         struct stp_port *sp;
1908
1909         if (elapsed > 0) {
1910             stp_tick(ofproto->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
1911             ofproto->stp_last_tick = now;
1912         }
1913         while (stp_get_changed_port(ofproto->stp, &sp)) {
1914             struct ofport_dpif *ofport = stp_port_get_aux(sp);
1915
1916             if (ofport) {
1917                 update_stp_port_state(ofport);
1918             }
1919         }
1920
1921         if (stp_check_and_reset_fdb_flush(ofproto->stp)) {
1922             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
1923         }
1924     }
1925 }
1926
1927 static void
1928 stp_wait(struct ofproto_dpif *ofproto)
1929 {
1930     if (ofproto->stp) {
1931         poll_timer_wait(1000);
1932     }
1933 }
1934
1935 /* Returns true if STP should process 'flow'.  Sets fields in 'wc' that
1936  * were used to make the determination.*/
1937 bool
1938 stp_should_process_flow(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1939 {
1940     memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
1941     return eth_addr_equals(flow->dl_dst, eth_addr_stp);
1942 }
1943
1944 void
1945 stp_process_packet(const struct ofport_dpif *ofport,
1946                    const struct ofpbuf *packet)
1947 {
1948     struct ofpbuf payload = *packet;
1949     struct eth_header *eth = payload.data;
1950     struct stp_port *sp = ofport->stp_port;
1951
1952     /* Sink packets on ports that have STP disabled when the bridge has
1953      * STP enabled. */
1954     if (!sp || stp_port_get_state(sp) == STP_DISABLED) {
1955         return;
1956     }
1957
1958     /* Trim off padding on payload. */
1959     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
1960         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
1961     }
1962
1963     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
1964         stp_received_bpdu(sp, payload.data, payload.size);
1965     }
1966 }
1967 \f
1968 int
1969 ofproto_dpif_queue_to_priority(const struct ofproto_dpif *ofproto,
1970                                uint32_t queue_id, uint32_t *priority)
1971 {
1972     return dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, queue_id, priority);
1973 }
1974
1975 static struct priority_to_dscp *
1976 get_priority(const struct ofport_dpif *ofport, uint32_t priority)
1977 {
1978     struct priority_to_dscp *pdscp;
1979     uint32_t hash;
1980
1981     hash = hash_int(priority, 0);
1982     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (pdscp, hmap_node, hash, &ofport->priorities) {
1983         if (pdscp->priority == priority) {
1984             return pdscp;
1985         }
1986     }
1987     return NULL;
1988 }
1989
1990 bool
1991 ofproto_dpif_dscp_from_priority(const struct ofport_dpif *ofport,
1992                                 uint32_t priority, uint8_t *dscp)
1993 {
1994     struct priority_to_dscp *pdscp = get_priority(ofport, priority);
1995     *dscp = pdscp ? pdscp->dscp : 0;
1996     return pdscp != NULL;
1997 }
1998
1999 static void
2000 ofport_clear_priorities(struct ofport_dpif *ofport)
2001 {
2002     struct priority_to_dscp *pdscp, *next;
2003
2004     HMAP_FOR_EACH_SAFE (pdscp, next, hmap_node, &ofport->priorities) {
2005         hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2006         free(pdscp);
2007     }
2008 }
2009
2010 static int
2011 set_queues(struct ofport *ofport_,
2012            const struct ofproto_port_queue *qdscp_list,
2013            size_t n_qdscp)
2014 {
2015     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
2016     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2017     struct hmap new = HMAP_INITIALIZER(&new);
2018     size_t i;
2019
2020     for (i = 0; i < n_qdscp; i++) {
2021         struct priority_to_dscp *pdscp;
2022         uint32_t priority;
2023         uint8_t dscp;
2024
2025         dscp = (qdscp_list[i].dscp << 2) & IP_DSCP_MASK;
2026         if (dpif_queue_to_priority(ofproto->backer->dpif, qdscp_list[i].queue,
2027                                    &priority)) {
2028             continue;
2029         }
2030
2031         pdscp = get_priority(ofport, priority);
2032         if (pdscp) {
2033             hmap_remove(&ofport->priorities, &pdscp->hmap_node);
2034         } else {
2035             pdscp = xmalloc(sizeof *pdscp);
2036             pdscp->priority = priority;
2037             pdscp->dscp = dscp;
2038             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2039         }
2040
2041         if (pdscp->dscp != dscp) {
2042             pdscp->dscp = dscp;
2043             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2044         }
2045
2046         hmap_insert(&new, &pdscp->hmap_node, hash_int(pdscp->priority, 0));
2047     }
2048
2049     if (!hmap_is_empty(&ofport->priorities)) {
2050         ofport_clear_priorities(ofport);
2051         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2052     }
2053
2054     hmap_swap(&new, &ofport->priorities);
2055     hmap_destroy(&new);
2056
2057     return 0;
2058 }
2059 \f
2060 /* Bundles. */
2061
2062 /* Expires all MAC learning entries associated with 'bundle' and forces its
2063  * ofproto to revalidate every flow.
2064  *
2065  * Normally MAC learning entries are removed only from the ofproto associated
2066  * with 'bundle', but if 'all_ofprotos' is true, then the MAC learning entries
2067  * are removed from every ofproto.  When patch ports and SLB bonds are in use
2068  * and a VM migration happens and the gratuitous ARPs are somehow lost, this
2069  * avoids a MAC_ENTRY_IDLE_TIME delay before the migrated VM can communicate
2070  * with the host from which it migrated. */
2071 static void
2072 bundle_flush_macs(struct ofbundle *bundle, bool all_ofprotos)
2073 {
2074     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2075     struct mac_learning *ml = ofproto->ml;
2076     struct mac_entry *mac, *next_mac;
2077
2078     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2079     LIST_FOR_EACH_SAFE (mac, next_mac, lru_node, &ml->lrus) {
2080         if (mac->port.p == bundle) {
2081             if (all_ofprotos) {
2082                 struct ofproto_dpif *o;
2083
2084                 HMAP_FOR_EACH (o, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2085                     if (o != ofproto) {
2086                         struct mac_entry *e;
2087
2088                         e = mac_learning_lookup(o->ml, mac->mac, mac->vlan,
2089                                                 NULL);
2090                         if (e) {
2091                             mac_learning_expire(o->ml, e);
2092                         }
2093                     }
2094                 }
2095             }
2096
2097             mac_learning_expire(ml, mac);
2098         }
2099     }
2100 }
2101
2102 static struct ofbundle *
2103 bundle_lookup(const struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2104 {
2105     struct ofbundle *bundle;
2106
2107     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (bundle, hmap_node, hash_pointer(aux, 0),
2108                              &ofproto->bundles) {
2109         if (bundle->aux == aux) {
2110             return bundle;
2111         }
2112     }
2113     return NULL;
2114 }
2115
2116 /* Looks up each of the 'n_auxes' pointers in 'auxes' as bundles and adds the
2117  * ones that are found to 'bundles'. */
2118 static void
2119 bundle_lookup_multiple(struct ofproto_dpif *ofproto,
2120                        void **auxes, size_t n_auxes,
2121                        struct hmapx *bundles)
2122 {
2123     size_t i;
2124
2125     hmapx_init(bundles);
2126     for (i = 0; i < n_auxes; i++) {
2127         struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, auxes[i]);
2128         if (bundle) {
2129             hmapx_add(bundles, bundle);
2130         }
2131     }
2132 }
2133
2134 static void
2135 bundle_update(struct ofbundle *bundle)
2136 {
2137     struct ofport_dpif *port;
2138
2139     bundle->floodable = true;
2140     LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2141         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2142             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2143             bundle->floodable = false;
2144             break;
2145         }
2146     }
2147 }
2148
2149 static void
2150 bundle_del_port(struct ofport_dpif *port)
2151 {
2152     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2153
2154     bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2155
2156     list_remove(&port->bundle_node);
2157     port->bundle = NULL;
2158
2159     if (bundle->lacp) {
2160         lacp_slave_unregister(bundle->lacp, port);
2161     }
2162     if (bundle->bond) {
2163         bond_slave_unregister(bundle->bond, port);
2164     }
2165
2166     bundle_update(bundle);
2167 }
2168
2169 static bool
2170 bundle_add_port(struct ofbundle *bundle, uint16_t ofp_port,
2171                 struct lacp_slave_settings *lacp)
2172 {
2173     struct ofport_dpif *port;
2174
2175     port = get_ofp_port(bundle->ofproto, ofp_port);
2176     if (!port) {
2177         return false;
2178     }
2179
2180     if (port->bundle != bundle) {
2181         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2182         if (port->bundle) {
2183             bundle_del_port(port);
2184         }
2185
2186         port->bundle = bundle;
2187         list_push_back(&bundle->ports, &port->bundle_node);
2188         if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_FLOOD
2189             || !stp_forward_in_state(port->stp_state)) {
2190             bundle->floodable = false;
2191         }
2192     }
2193     if (lacp) {
2194         bundle->ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2195         lacp_slave_register(bundle->lacp, port, lacp);
2196     }
2197
2198     return true;
2199 }
2200
2201 static void
2202 bundle_destroy(struct ofbundle *bundle)
2203 {
2204     struct ofproto_dpif *ofproto;
2205     struct ofport_dpif *port, *next_port;
2206     int i;
2207
2208     if (!bundle) {
2209         return;
2210     }
2211
2212     ofproto = bundle->ofproto;
2213     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2214         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2215         if (m) {
2216             if (m->out == bundle) {
2217                 mirror_destroy(m);
2218             } else if (hmapx_find_and_delete(&m->srcs, bundle)
2219                        || hmapx_find_and_delete(&m->dsts, bundle)) {
2220                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2221             }
2222         }
2223     }
2224
2225     LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2226         bundle_del_port(port);
2227     }
2228
2229     bundle_flush_macs(bundle, true);
2230     hmap_remove(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node);
2231     free(bundle->name);
2232     free(bundle->trunks);
2233     lacp_destroy(bundle->lacp);
2234     bond_destroy(bundle->bond);
2235     free(bundle);
2236 }
2237
2238 static int
2239 bundle_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2240            const struct ofproto_bundle_settings *s)
2241 {
2242     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2243     bool need_flush = false;
2244     struct ofport_dpif *port;
2245     struct ofbundle *bundle;
2246     unsigned long *trunks;
2247     int vlan;
2248     size_t i;
2249     bool ok;
2250
2251     if (!s) {
2252         bundle_destroy(bundle_lookup(ofproto, aux));
2253         return 0;
2254     }
2255
2256     ovs_assert(s->n_slaves == 1 || s->bond != NULL);
2257     ovs_assert((s->lacp != NULL) == (s->lacp_slaves != NULL));
2258
2259     bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2260     if (!bundle) {
2261         bundle = xmalloc(sizeof *bundle);
2262
2263         bundle->ofproto = ofproto;
2264         hmap_insert(&ofproto->bundles, &bundle->hmap_node,
2265                     hash_pointer(aux, 0));
2266         bundle->aux = aux;
2267         bundle->name = NULL;
2268
2269         list_init(&bundle->ports);
2270         bundle->vlan_mode = PORT_VLAN_TRUNK;
2271         bundle->vlan = -1;
2272         bundle->trunks = NULL;
2273         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2274         bundle->lacp = NULL;
2275         bundle->bond = NULL;
2276
2277         bundle->floodable = true;
2278
2279         bundle->src_mirrors = 0;
2280         bundle->dst_mirrors = 0;
2281         bundle->mirror_out = 0;
2282     }
2283
2284     if (!bundle->name || strcmp(s->name, bundle->name)) {
2285         free(bundle->name);
2286         bundle->name = xstrdup(s->name);
2287     }
2288
2289     /* LACP. */
2290     if (s->lacp) {
2291         if (!bundle->lacp) {
2292             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2293             bundle->lacp = lacp_create();
2294         }
2295         lacp_configure(bundle->lacp, s->lacp);
2296     } else {
2297         lacp_destroy(bundle->lacp);
2298         bundle->lacp = NULL;
2299     }
2300
2301     /* Update set of ports. */
2302     ok = true;
2303     for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2304         if (!bundle_add_port(bundle, s->slaves[i],
2305                              s->lacp ? &s->lacp_slaves[i] : NULL)) {
2306             ok = false;
2307         }
2308     }
2309     if (!ok || list_size(&bundle->ports) != s->n_slaves) {
2310         struct ofport_dpif *next_port;
2311
2312         LIST_FOR_EACH_SAFE (port, next_port, bundle_node, &bundle->ports) {
2313             for (i = 0; i < s->n_slaves; i++) {
2314                 if (s->slaves[i] == port->up.ofp_port) {
2315                     goto found;
2316                 }
2317             }
2318
2319             bundle_del_port(port);
2320         found: ;
2321         }
2322     }
2323     ovs_assert(list_size(&bundle->ports) <= s->n_slaves);
2324
2325     if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2326         bundle_destroy(bundle);
2327         return EINVAL;
2328     }
2329
2330     /* Set VLAN tagging mode */
2331     if (s->vlan_mode != bundle->vlan_mode
2332         || s->use_priority_tags != bundle->use_priority_tags) {
2333         bundle->vlan_mode = s->vlan_mode;
2334         bundle->use_priority_tags = s->use_priority_tags;
2335         need_flush = true;
2336     }
2337
2338     /* Set VLAN tag. */
2339     vlan = (s->vlan_mode == PORT_VLAN_TRUNK ? -1
2340             : s->vlan >= 0 && s->vlan <= 4095 ? s->vlan
2341             : 0);
2342     if (vlan != bundle->vlan) {
2343         bundle->vlan = vlan;
2344         need_flush = true;
2345     }
2346
2347     /* Get trunked VLANs. */
2348     switch (s->vlan_mode) {
2349     case PORT_VLAN_ACCESS:
2350         trunks = NULL;
2351         break;
2352
2353     case PORT_VLAN_TRUNK:
2354         trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2355         break;
2356
2357     case PORT_VLAN_NATIVE_UNTAGGED:
2358     case PORT_VLAN_NATIVE_TAGGED:
2359         if (vlan != 0 && (!s->trunks
2360                           || !bitmap_is_set(s->trunks, vlan)
2361                           || bitmap_is_set(s->trunks, 0))) {
2362             /* Force trunking the native VLAN and prohibit trunking VLAN 0. */
2363             if (s->trunks) {
2364                 trunks = bitmap_clone(s->trunks, 4096);
2365             } else {
2366                 trunks = bitmap_allocate1(4096);
2367             }
2368             bitmap_set1(trunks, vlan);
2369             bitmap_set0(trunks, 0);
2370         } else {
2371             trunks = CONST_CAST(unsigned long *, s->trunks);
2372         }
2373         break;
2374
2375     default:
2376         NOT_REACHED();
2377     }
2378     if (!vlan_bitmap_equal(trunks, bundle->trunks)) {
2379         free(bundle->trunks);
2380         if (trunks == s->trunks) {
2381             bundle->trunks = vlan_bitmap_clone(trunks);
2382         } else {
2383             bundle->trunks = trunks;
2384             trunks = NULL;
2385         }
2386         need_flush = true;
2387     }
2388     if (trunks != s->trunks) {
2389         free(trunks);
2390     }
2391
2392     /* Bonding. */
2393     if (!list_is_short(&bundle->ports)) {
2394         bundle->ofproto->has_bonded_bundles = true;
2395         if (bundle->bond) {
2396             if (bond_reconfigure(bundle->bond, s->bond)) {
2397                 ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2398             }
2399         } else {
2400             bundle->bond = bond_create(s->bond);
2401             ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2402         }
2403
2404         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2405             bond_slave_register(bundle->bond, port, port->up.netdev);
2406         }
2407     } else {
2408         bond_destroy(bundle->bond);
2409         bundle->bond = NULL;
2410     }
2411
2412     /* If we changed something that would affect MAC learning, un-learn
2413      * everything on this port and force flow revalidation. */
2414     if (need_flush) {
2415         bundle_flush_macs(bundle, false);
2416     }
2417
2418     return 0;
2419 }
2420
2421 static void
2422 bundle_remove(struct ofport *port_)
2423 {
2424     struct ofport_dpif *port = ofport_dpif_cast(port_);
2425     struct ofbundle *bundle = port->bundle;
2426
2427     if (bundle) {
2428         bundle_del_port(port);
2429         if (list_is_empty(&bundle->ports)) {
2430             bundle_destroy(bundle);
2431         } else if (list_is_short(&bundle->ports)) {
2432             bond_destroy(bundle->bond);
2433             bundle->bond = NULL;
2434         }
2435     }
2436 }
2437
2438 static void
2439 send_pdu_cb(void *port_, const void *pdu, size_t pdu_size)
2440 {
2441     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 10);
2442     struct ofport_dpif *port = port_;
2443     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
2444     int error;
2445
2446     error = netdev_get_etheraddr(port->up.netdev, ea);
2447     if (!error) {
2448         struct ofpbuf packet;
2449         void *packet_pdu;
2450
2451         ofpbuf_init(&packet, 0);
2452         packet_pdu = eth_compose(&packet, eth_addr_lacp, ea, ETH_TYPE_LACP,
2453                                  pdu_size);
2454         memcpy(packet_pdu, pdu, pdu_size);
2455
2456         send_packet(port, &packet);
2457         ofpbuf_uninit(&packet);
2458     } else {
2459         VLOG_ERR_RL(&rl, "port %s: cannot obtain Ethernet address of iface "
2460                     "%s (%s)", port->bundle->name,
2461                     netdev_get_name(port->up.netdev), strerror(error));
2462     }
2463 }
2464
2465 static void
2466 bundle_send_learning_packets(struct ofbundle *bundle)
2467 {
2468     struct ofproto_dpif *ofproto = bundle->ofproto;
2469     int error, n_packets, n_errors;
2470     struct mac_entry *e;
2471
2472     error = n_packets = n_errors = 0;
2473     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
2474         if (e->port.p != bundle) {
2475             struct ofpbuf *learning_packet;
2476             struct ofport_dpif *port;
2477             void *port_void;
2478             int ret;
2479
2480             /* The assignment to "port" is unnecessary but makes "grep"ing for
2481              * struct ofport_dpif more effective. */
2482             learning_packet = bond_compose_learning_packet(bundle->bond,
2483                                                            e->mac, e->vlan,
2484                                                            &port_void);
2485             port = port_void;
2486             ret = send_packet(port, learning_packet);
2487             ofpbuf_delete(learning_packet);
2488             if (ret) {
2489                 error = ret;
2490                 n_errors++;
2491             }
2492             n_packets++;
2493         }
2494     }
2495
2496     if (n_errors) {
2497         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2498         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2499                      "packets, last error was: %s",
2500                      bundle->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2501     } else {
2502         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2503                  bundle->name, n_packets);
2504     }
2505 }
2506
2507 static void
2508 bundle_run(struct ofbundle *bundle)
2509 {
2510     if (bundle->lacp) {
2511         lacp_run(bundle->lacp, send_pdu_cb);
2512     }
2513     if (bundle->bond) {
2514         struct ofport_dpif *port;
2515
2516         LIST_FOR_EACH (port, bundle_node, &bundle->ports) {
2517             bond_slave_set_may_enable(bundle->bond, port, port->may_enable);
2518         }
2519
2520         bond_run(bundle->bond, &bundle->ofproto->backer->revalidate_set,
2521                  lacp_status(bundle->lacp));
2522         if (bond_should_send_learning_packets(bundle->bond)) {
2523             bundle_send_learning_packets(bundle);
2524         }
2525     }
2526 }
2527
2528 static void
2529 bundle_wait(struct ofbundle *bundle)
2530 {
2531     if (bundle->lacp) {
2532         lacp_wait(bundle->lacp);
2533     }
2534     if (bundle->bond) {
2535         bond_wait(bundle->bond);
2536     }
2537 }
2538 \f
2539 /* Mirrors. */
2540
2541 static int
2542 mirror_scan(struct ofproto_dpif *ofproto)
2543 {
2544     int idx;
2545
2546     for (idx = 0; idx < MAX_MIRRORS; idx++) {
2547         if (!ofproto->mirrors[idx]) {
2548             return idx;
2549         }
2550     }
2551     return -1;
2552 }
2553
2554 static struct ofmirror *
2555 mirror_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, void *aux)
2556 {
2557     int i;
2558
2559     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2560         struct ofmirror *mirror = ofproto->mirrors[i];
2561         if (mirror && mirror->aux == aux) {
2562             return mirror;
2563         }
2564     }
2565
2566     return NULL;
2567 }
2568
2569 /* Update the 'dup_mirrors' member of each of the ofmirrors in 'ofproto'. */
2570 static void
2571 mirror_update_dups(struct ofproto_dpif *ofproto)
2572 {
2573     int i;
2574
2575     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2576         struct ofmirror *m = ofproto->mirrors[i];
2577
2578         if (m) {
2579             m->dup_mirrors = MIRROR_MASK_C(1) << i;
2580         }
2581     }
2582
2583     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2584         struct ofmirror *m1 = ofproto->mirrors[i];
2585         int j;
2586
2587         if (!m1) {
2588             continue;
2589         }
2590
2591         for (j = i + 1; j < MAX_MIRRORS; j++) {
2592             struct ofmirror *m2 = ofproto->mirrors[j];
2593
2594             if (m2 && m1->out == m2->out && m1->out_vlan == m2->out_vlan) {
2595                 m1->dup_mirrors |= MIRROR_MASK_C(1) << j;
2596                 m2->dup_mirrors |= m1->dup_mirrors;
2597             }
2598         }
2599     }
2600 }
2601
2602 static int
2603 mirror_set(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2604            const struct ofproto_mirror_settings *s)
2605 {
2606     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2607     mirror_mask_t mirror_bit;
2608     struct ofbundle *bundle;
2609     struct ofmirror *mirror;
2610     struct ofbundle *out;
2611     struct hmapx srcs;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2612     struct hmapx dsts;          /* Contains "struct ofbundle *"s. */
2613     int out_vlan;
2614
2615     mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2616     if (!s) {
2617         mirror_destroy(mirror);
2618         return 0;
2619     }
2620     if (!mirror) {
2621         int idx;
2622
2623         idx = mirror_scan(ofproto);
2624         if (idx < 0) {
2625             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
2626                       "cannot create %s",
2627                       ofproto->up.name, MAX_MIRRORS, s->name);
2628             return EFBIG;
2629         }
2630
2631         mirror = ofproto->mirrors[idx] = xzalloc(sizeof *mirror);
2632         mirror->ofproto = ofproto;
2633         mirror->idx = idx;
2634         mirror->aux = aux;
2635         mirror->out_vlan = -1;
2636         mirror->name = NULL;
2637     }
2638
2639     if (!mirror->name || strcmp(s->name, mirror->name)) {
2640         free(mirror->name);
2641         mirror->name = xstrdup(s->name);
2642     }
2643
2644     /* Get the new configuration. */
2645     if (s->out_bundle) {
2646         out = bundle_lookup(ofproto, s->out_bundle);
2647         if (!out) {
2648             mirror_destroy(mirror);
2649             return EINVAL;
2650         }
2651         out_vlan = -1;
2652     } else {
2653         out = NULL;
2654         out_vlan = s->out_vlan;
2655     }
2656     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->srcs, s->n_srcs, &srcs);
2657     bundle_lookup_multiple(ofproto, s->dsts, s->n_dsts, &dsts);
2658
2659     /* If the configuration has not changed, do nothing. */
2660     if (hmapx_equals(&srcs, &mirror->srcs)
2661         && hmapx_equals(&dsts, &mirror->dsts)
2662         && vlan_bitmap_equal(mirror->vlans, s->src_vlans)
2663         && mirror->out == out
2664         && mirror->out_vlan == out_vlan)
2665     {
2666         hmapx_destroy(&srcs);
2667         hmapx_destroy(&dsts);
2668         return 0;
2669     }
2670
2671     hmapx_swap(&srcs, &mirror->srcs);
2672     hmapx_destroy(&srcs);
2673
2674     hmapx_swap(&dsts, &mirror->dsts);
2675     hmapx_destroy(&dsts);
2676
2677     free(mirror->vlans);
2678     mirror->vlans = vlan_bitmap_clone(s->src_vlans);
2679
2680     mirror->out = out;
2681     mirror->out_vlan = out_vlan;
2682
2683     /* Update bundles. */
2684     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2685     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &mirror->ofproto->bundles) {
2686         if (hmapx_contains(&mirror->srcs, bundle)) {
2687             bundle->src_mirrors |= mirror_bit;
2688         } else {
2689             bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2690         }
2691
2692         if (hmapx_contains(&mirror->dsts, bundle)) {
2693             bundle->dst_mirrors |= mirror_bit;
2694         } else {
2695             bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2696         }
2697
2698         if (mirror->out == bundle) {
2699             bundle->mirror_out |= mirror_bit;
2700         } else {
2701             bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2702         }
2703     }
2704
2705     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2706     ofproto->has_mirrors = true;
2707     mac_learning_flush(ofproto->ml,
2708                        &ofproto->backer->revalidate_set);
2709     mirror_update_dups(ofproto);
2710
2711     return 0;
2712 }
2713
2714 static void
2715 mirror_destroy(struct ofmirror *mirror)
2716 {
2717     struct ofproto_dpif *ofproto;
2718     mirror_mask_t mirror_bit;
2719     struct ofbundle *bundle;
2720     int i;
2721
2722     if (!mirror) {
2723         return;
2724     }
2725
2726     ofproto = mirror->ofproto;
2727     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2728     mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2729
2730     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << mirror->idx;
2731     HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
2732         bundle->src_mirrors &= ~mirror_bit;
2733         bundle->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
2734         bundle->mirror_out &= ~mirror_bit;
2735     }
2736
2737     hmapx_destroy(&mirror->srcs);
2738     hmapx_destroy(&mirror->dsts);
2739     free(mirror->vlans);
2740
2741     ofproto->mirrors[mirror->idx] = NULL;
2742     free(mirror->name);
2743     free(mirror);
2744
2745     mirror_update_dups(ofproto);
2746
2747     ofproto->has_mirrors = false;
2748     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2749         if (ofproto->mirrors[i]) {
2750             ofproto->has_mirrors = true;
2751             break;
2752         }
2753     }
2754 }
2755
2756 static int
2757 mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto_, void *aux,
2758                  uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
2759 {
2760     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2761     struct ofmirror *mirror = mirror_lookup(ofproto, aux);
2762
2763     if (!mirror) {
2764         *packets = *bytes = UINT64_MAX;
2765         return 0;
2766     }
2767
2768     push_all_stats();
2769
2770     *packets = mirror->packet_count;
2771     *bytes = mirror->byte_count;
2772
2773     return 0;
2774 }
2775
2776 static int
2777 set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto_, unsigned long *flood_vlans)
2778 {
2779     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2780     if (mac_learning_set_flood_vlans(ofproto->ml, flood_vlans)) {
2781         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
2782     }
2783     return 0;
2784 }
2785
2786 static bool
2787 is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto_, void *aux)
2788 {
2789     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2790     struct ofbundle *bundle = bundle_lookup(ofproto, aux);
2791     return bundle && bundle->mirror_out != 0;
2792 }
2793
2794 static void
2795 forward_bpdu_changed(struct ofproto *ofproto_)
2796 {
2797     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2798     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
2799 }
2800
2801 static void
2802 set_mac_table_config(struct ofproto *ofproto_, unsigned int idle_time,
2803                      size_t max_entries)
2804 {
2805     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2806     mac_learning_set_idle_time(ofproto->ml, idle_time);
2807     mac_learning_set_max_entries(ofproto->ml, max_entries);
2808 }
2809 \f
2810 /* Ports. */
2811
2812 struct ofport_dpif *
2813 get_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
2814 {
2815     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(&ofproto->up, ofp_port);
2816     return ofport ? ofport_dpif_cast(ofport) : NULL;
2817 }
2818
2819 struct ofport_dpif *
2820 get_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
2821 {
2822     struct ofport_dpif *port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
2823     return port && &ofproto->up == port->up.ofproto ? port : NULL;
2824 }
2825
2826 static void
2827 ofproto_port_from_dpif_port(struct ofproto_dpif *ofproto,
2828                             struct ofproto_port *ofproto_port,
2829                             struct dpif_port *dpif_port)
2830 {
2831     ofproto_port->name = dpif_port->name;
2832     ofproto_port->type = dpif_port->type;
2833     ofproto_port->ofp_port = odp_port_to_ofp_port(ofproto, dpif_port->port_no);
2834 }
2835
2836 struct ofport_dpif *
2837 ofport_get_peer(const struct ofport_dpif *ofport_dpif)
2838 {
2839     const struct ofproto_dpif *ofproto;
2840     const struct dpif_backer *backer;
2841     const char *peer;
2842
2843     peer = netdev_vport_patch_peer(ofport_dpif->up.netdev);
2844     if (!peer) {
2845         return NULL;
2846     }
2847
2848     backer = ofproto_dpif_cast(ofport_dpif->up.ofproto)->backer;
2849     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
2850         struct ofport *ofport;
2851
2852         if (ofproto->backer != backer) {
2853             continue;
2854         }
2855
2856         ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, peer);
2857         if (ofport) {
2858             return ofport_dpif_cast(ofport);
2859         }
2860     }
2861     return NULL;
2862 }
2863
2864 static void
2865 port_run_fast(struct ofport_dpif *ofport)
2866 {
2867     if (ofport->cfm && cfm_should_send_ccm(ofport->cfm)) {
2868         struct ofpbuf packet;
2869
2870         ofpbuf_init(&packet, 0);
2871         cfm_compose_ccm(ofport->cfm, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
2872         send_packet(ofport, &packet);
2873         ofpbuf_uninit(&packet);
2874     }
2875
2876     if (ofport->bfd && bfd_should_send_packet(ofport->bfd)) {
2877         struct ofpbuf packet;
2878
2879         ofpbuf_init(&packet, 0);
2880         bfd_put_packet(ofport->bfd, &packet, ofport->up.pp.hw_addr);
2881         send_packet(ofport, &packet);
2882         ofpbuf_uninit(&packet);
2883     }
2884 }
2885
2886 static void
2887 port_run(struct ofport_dpif *ofport)
2888 {
2889     long long int carrier_seq = netdev_get_carrier_resets(ofport->up.netdev);
2890     bool carrier_changed = carrier_seq != ofport->carrier_seq;
2891     bool enable = netdev_get_carrier(ofport->up.netdev);
2892
2893     ofport->carrier_seq = carrier_seq;
2894
2895     port_run_fast(ofport);
2896
2897     if (ofport->cfm) {
2898         int cfm_opup = cfm_get_opup(ofport->cfm);
2899
2900         cfm_run(ofport->cfm);
2901         enable = enable && !cfm_get_fault(ofport->cfm);
2902
2903         if (cfm_opup >= 0) {
2904             enable = enable && cfm_opup;
2905         }
2906     }
2907
2908     if (ofport->bfd) {
2909         bfd_run(ofport->bfd);
2910         enable = enable && bfd_forwarding(ofport->bfd);
2911     }
2912
2913     if (ofport->bundle) {
2914         enable = enable && lacp_slave_may_enable(ofport->bundle->lacp, ofport);
2915         if (carrier_changed) {
2916             lacp_slave_carrier_changed(ofport->bundle->lacp, ofport);
2917         }
2918     }
2919
2920     if (ofport->may_enable != enable) {
2921         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
2922
2923         if (ofproto->has_bundle_action) {
2924             ofproto->backer->need_revalidate = REV_PORT_TOGGLED;
2925         }
2926     }
2927
2928     ofport->may_enable = enable;
2929 }
2930
2931 static void
2932 port_wait(struct ofport_dpif *ofport)
2933 {
2934     if (ofport->cfm) {
2935         cfm_wait(ofport->cfm);
2936     }
2937
2938     if (ofport->bfd) {
2939         bfd_wait(ofport->bfd);
2940     }
2941 }
2942
2943 static int
2944 port_query_by_name(const struct ofproto *ofproto_, const char *devname,
2945                    struct ofproto_port *ofproto_port)
2946 {
2947     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2948     struct dpif_port dpif_port;
2949     int error;
2950
2951     if (sset_contains(&ofproto->ghost_ports, devname)) {
2952         const char *type = netdev_get_type_from_name(devname);
2953
2954         /* We may be called before ofproto->up.port_by_name is populated with
2955          * the appropriate ofport.  For this reason, we must get the name and
2956          * type from the netdev layer directly. */
2957         if (type) {
2958             const struct ofport *ofport;
2959
2960             ofport = shash_find_data(&ofproto->up.port_by_name, devname);
2961             ofproto_port->ofp_port = ofport ? ofport->ofp_port : OFPP_NONE;
2962             ofproto_port->name = xstrdup(devname);
2963             ofproto_port->type = xstrdup(type);
2964             return 0;
2965         }
2966         return ENODEV;
2967     }
2968
2969     if (!sset_contains(&ofproto->ports, devname)) {
2970         return ENODEV;
2971     }
2972     error = dpif_port_query_by_name(ofproto->backer->dpif,
2973                                     devname, &dpif_port);
2974     if (!error) {
2975         ofproto_port_from_dpif_port(ofproto, ofproto_port, &dpif_port);
2976     }
2977     return error;
2978 }
2979
2980 static int
2981 port_add(struct ofproto *ofproto_, struct netdev *netdev)
2982 {
2983     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
2984     const char *devname = netdev_get_name(netdev);
2985     char namebuf[NETDEV_VPORT_NAME_BUFSIZE];
2986     const char *dp_port_name;
2987
2988     if (netdev_vport_is_patch(netdev)) {
2989         sset_add(&ofproto->ghost_ports, netdev_get_name(netdev));
2990         return 0;
2991     }
2992
2993     dp_port_name = netdev_vport_get_dpif_port(netdev, namebuf, sizeof namebuf);
2994     if (!dpif_port_exists(ofproto->backer->dpif, dp_port_name)) {
2995         uint32_t port_no = UINT32_MAX;
2996         int error;
2997
2998         error = dpif_port_add(ofproto->backer->dpif, netdev, &port_no);
2999         if (error) {
3000             return error;
3001         }
3002         if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3003             simap_put(&ofproto->backer->tnl_backers, dp_port_name, port_no);
3004         }
3005     }
3006
3007     if (netdev_get_tunnel_config(netdev)) {
3008         sset_add(&ofproto->ghost_ports, devname);
3009     } else {
3010         sset_add(&ofproto->ports, devname);
3011     }
3012     return 0;
3013 }
3014
3015 static int
3016 port_del(struct ofproto *ofproto_, uint16_t ofp_port)
3017 {
3018     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3019     struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
3020     int error = 0;
3021
3022     if (!ofport) {
3023         return 0;
3024     }
3025
3026     sset_find_and_delete(&ofproto->ghost_ports,
3027                          netdev_get_name(ofport->up.netdev));
3028     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
3029     if (!ofport->tnl_port) {
3030         error = dpif_port_del(ofproto->backer->dpif, ofport->odp_port);
3031         if (!error) {
3032             /* The caller is going to close ofport->up.netdev.  If this is a
3033              * bonded port, then the bond is using that netdev, so remove it
3034              * from the bond.  The client will need to reconfigure everything
3035              * after deleting ports, so then the slave will get re-added. */
3036             bundle_remove(&ofport->up);
3037         }
3038     }
3039     return error;
3040 }
3041
3042 static int
3043 port_get_stats(const struct ofport *ofport_, struct netdev_stats *stats)
3044 {
3045     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3046     int error;
3047
3048     push_all_stats();
3049
3050     error = netdev_get_stats(ofport->up.netdev, stats);
3051
3052     if (!error && ofport_->ofp_port == OFPP_LOCAL) {
3053         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
3054
3055         /* ofproto->stats.tx_packets represents packets that we created
3056          * internally and sent to some port (e.g. packets sent with
3057          * send_packet()).  Account for them as if they had come from
3058          * OFPP_LOCAL and got forwarded. */
3059
3060         if (stats->rx_packets != UINT64_MAX) {
3061             stats->rx_packets += ofproto->stats.tx_packets;
3062         }
3063
3064         if (stats->rx_bytes != UINT64_MAX) {
3065             stats->rx_bytes += ofproto->stats.tx_bytes;
3066         }
3067
3068         /* ofproto->stats.rx_packets represents packets that were received on
3069          * some port and we processed internally and dropped (e.g. STP).
3070          * Account for them as if they had been forwarded to OFPP_LOCAL. */
3071
3072         if (stats->tx_packets != UINT64_MAX) {
3073             stats->tx_packets += ofproto->stats.rx_packets;
3074         }
3075
3076         if (stats->tx_bytes != UINT64_MAX) {
3077             stats->tx_bytes += ofproto->stats.rx_bytes;
3078         }
3079     }
3080
3081     return error;
3082 }
3083
3084 struct port_dump_state {
3085     uint32_t bucket;
3086     uint32_t offset;
3087     bool ghost;
3088
3089     struct ofproto_port port;
3090     bool has_port;
3091 };
3092
3093 static int
3094 port_dump_start(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void **statep)
3095 {
3096     *statep = xzalloc(sizeof(struct port_dump_state));
3097     return 0;
3098 }
3099
3100 static int
3101 port_dump_next(const struct ofproto *ofproto_, void *state_,
3102                struct ofproto_port *port)
3103 {
3104     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3105     struct port_dump_state *state = state_;
3106     const struct sset *sset;
3107     struct sset_node *node;
3108
3109     if (state->has_port) {
3110         ofproto_port_destroy(&state->port);
3111         state->has_port = false;
3112     }
3113     sset = state->ghost ? &ofproto->ghost_ports : &ofproto->ports;
3114     while ((node = sset_at_position(sset, &state->bucket, &state->offset))) {
3115         int error;
3116
3117         error = port_query_by_name(ofproto_, node->name, &state->port);
3118         if (!error) {
3119             *port = state->port;
3120             state->has_port = true;
3121             return 0;
3122         } else if (error != ENODEV) {
3123             return error;
3124         }
3125     }
3126
3127     if (!state->ghost) {
3128         state->ghost = true;
3129         state->bucket = 0;
3130         state->offset = 0;
3131         return port_dump_next(ofproto_, state_, port);
3132     }
3133
3134     return EOF;
3135 }
3136
3137 static int
3138 port_dump_done(const struct ofproto *ofproto_ OVS_UNUSED, void *state_)
3139 {
3140     struct port_dump_state *state = state_;
3141
3142     if (state->has_port) {
3143         ofproto_port_destroy(&state->port);
3144     }
3145     free(state);
3146     return 0;
3147 }
3148
3149 static int
3150 port_poll(const struct ofproto *ofproto_, char **devnamep)
3151 {
3152     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3153
3154     if (ofproto->port_poll_errno) {
3155         int error = ofproto->port_poll_errno;
3156         ofproto->port_poll_errno = 0;
3157         return error;
3158     }
3159
3160     if (sset_is_empty(&ofproto->port_poll_set)) {
3161         return EAGAIN;
3162     }
3163
3164     *devnamep = sset_pop(&ofproto->port_poll_set);
3165     return 0;
3166 }
3167
3168 static void
3169 port_poll_wait(const struct ofproto *ofproto_)
3170 {
3171     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
3172     dpif_port_poll_wait(ofproto->backer->dpif);
3173 }
3174
3175 static int
3176 port_is_lacp_current(const struct ofport *ofport_)
3177 {
3178     const struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
3179     return (ofport->bundle && ofport->bundle->lacp
3180             ? lacp_slave_is_current(ofport->bundle->lacp, ofport)
3181             : -1);
3182 }
3183 \f
3184 /* Upcall handling. */
3185
3186 /* Flow miss batching.
3187  *
3188  * Some dpifs implement operations faster when you hand them off in a batch.
3189  * To allow batching, "struct flow_miss" queues the dpif-related work needed
3190  * for a given flow.  Each "struct flow_miss" corresponds to sending one or
3191  * more packets, plus possibly installing the flow in the dpif.
3192  *
3193  * So far we only batch the operations that affect flow setup time the most.
3194  * It's possible to batch more than that, but the benefit might be minimal. */
3195 struct flow_miss {
3196     struct hmap_node hmap_node;
3197     struct ofproto_dpif *ofproto;
3198     struct flow flow;
3199     enum odp_key_fitness key_fitness;
3200     const struct nlattr *key;
3201     size_t key_len;
3202     struct list packets;
3203     enum dpif_upcall_type upcall_type;
3204 };
3205
3206 struct flow_miss_op {
3207     struct dpif_op dpif_op;
3208
3209     uint64_t slow_stub[128 / 8]; /* Buffer for compose_slow_path() */
3210     struct xlate_out xout;
3211     bool xout_garbage;           /* 'xout' needs to be uninitialized? */
3212 };
3213
3214 /* Sends an OFPT_PACKET_IN message for 'packet' of type OFPR_NO_MATCH to each
3215  * OpenFlow controller as necessary according to their individual
3216  * configurations. */
3217 static void
3218 send_packet_in_miss(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct ofpbuf *packet,
3219                     const struct flow *flow)
3220 {
3221     struct ofputil_packet_in pin;
3222
3223     pin.packet = packet->data;
3224     pin.packet_len = packet->size;
3225     pin.reason = OFPR_NO_MATCH;
3226     pin.controller_id = 0;
3227
3228     pin.table_id = 0;
3229     pin.cookie = 0;
3230
3231     pin.send_len = 0;           /* not used for flow table misses */
3232
3233     flow_get_metadata(flow, &pin.fmd);
3234
3235     connmgr_send_packet_in(ofproto->up.connmgr, &pin);
3236 }
3237
3238 static struct flow_miss *
3239 flow_miss_find(struct hmap *todo, const struct ofproto_dpif *ofproto,
3240                const struct flow *flow, uint32_t hash)
3241 {
3242     struct flow_miss *miss;
3243
3244     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (miss, hmap_node, hash, todo) {
3245         if (miss->ofproto == ofproto && flow_equal(&miss->flow, flow)) {
3246             return miss;
3247         }
3248     }
3249
3250     return NULL;
3251 }
3252
3253 /* Partially Initializes 'op' as an "execute" operation for 'miss' and
3254  * 'packet'.  The caller must initialize op->actions and op->actions_len.  If
3255  * 'miss' is associated with a subfacet the caller must also initialize the
3256  * returned op->subfacet, and if anything needs to be freed after processing
3257  * the op, the caller must initialize op->garbage also. */
3258 static void
3259 init_flow_miss_execute_op(struct flow_miss *miss, struct ofpbuf *packet,
3260                           struct flow_miss_op *op)
3261 {
3262     if (miss->flow.in_port
3263         != vsp_realdev_to_vlandev(miss->ofproto, miss->flow.in_port,
3264                                   miss->flow.vlan_tci)) {
3265         /* This packet was received on a VLAN splinter port.  We
3266          * added a VLAN to the packet to make the packet resemble
3267          * the flow, but the actions were composed assuming that
3268          * the packet contained no VLAN.  So, we must remove the
3269          * VLAN header from the packet before trying to execute the
3270          * actions. */
3271         eth_pop_vlan(packet);
3272     }
3273
3274     op->xout_garbage = false;
3275     op->dpif_op.type = DPIF_OP_EXECUTE;
3276     op->dpif_op.u.execute.key = miss->key;
3277     op->dpif_op.u.execute.key_len = miss->key_len;
3278     op->dpif_op.u.execute.packet = packet;
3279 }
3280
3281 /* Helper for handle_flow_miss_without_facet() and
3282  * handle_flow_miss_with_facet(). */
3283 static void
3284 handle_flow_miss_common(struct rule_dpif *rule,
3285                         struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
3286 {
3287     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
3288
3289     if (rule->up.cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
3290         /*
3291          * Extra-special case for fail-open mode.
3292          *
3293          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open
3294          * rule, but we are connected to a controller too.  We should send
3295          * the packet up to the controller in the hope that it will try to
3296          * set up a flow and thereby allow us to exit fail-open.
3297          *
3298          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
3299          */
3300         send_packet_in_miss(ofproto, packet, flow);
3301     }
3302 }
3303
3304 /* Figures out whether a flow that missed in 'ofproto', whose details are in
3305  * 'miss' masked by 'wc', is likely to be worth tracking in detail in userspace
3306  * and (usually) installing a datapath flow.  The answer is usually "yes" (a
3307  * return value of true).  However, for short flows the cost of bookkeeping is
3308  * much higher than the benefits, so when the datapath holds a large number of
3309  * flows we impose some heuristics to decide which flows are likely to be worth
3310  * tracking. */
3311 static bool
3312 flow_miss_should_make_facet(struct flow_miss *miss, struct flow_wildcards *wc)
3313 {
3314     struct dpif_backer *backer = miss->ofproto->backer;
3315     uint32_t hash;
3316
3317     if (!backer->governor) {
3318         size_t n_subfacets;
3319
3320         n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
3321         if (n_subfacets * 2 <= flow_eviction_threshold) {
3322             return true;
3323         }
3324
3325         backer->governor = governor_create();
3326     }
3327
3328     hash = flow_hash_in_wildcards(&miss->flow, wc, 0);
3329     return governor_should_install_flow(backer->governor, hash,
3330                                         list_size(&miss->packets));
3331 }
3332
3333 /* Handles 'miss' without creating a facet or subfacet or creating any datapath
3334  * flow.  'miss->flow' must have matched 'rule' and been xlated into 'xout'.
3335  * May add an "execute" operation to 'ops' and increment '*n_ops'. */
3336 static void
3337 handle_flow_miss_without_facet(struct rule_dpif *rule, struct xlate_out *xout,
3338                                struct flow_miss *miss,
3339                                struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3340 {
3341     struct ofpbuf *packet;
3342
3343     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3344
3345         COVERAGE_INC(facet_suppress);
3346
3347         handle_flow_miss_common(rule, packet, &miss->flow);
3348
3349         if (xout->slow) {
3350             struct xlate_in xin;
3351
3352             xlate_in_init(&xin, miss->ofproto, &miss->flow, rule, 0, packet);
3353             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3354         }
3355
3356         if (xout->odp_actions.size) {
3357             struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3358             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3359
3360             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3361             xlate_out_copy(&op->xout, xout);
3362             execute->actions = op->xout.odp_actions.data;
3363             execute->actions_len = op->xout.odp_actions.size;
3364             op->xout_garbage = true;
3365
3366             (*n_ops)++;
3367         }
3368     }
3369 }
3370
3371 /* Handles 'miss', which matches 'facet'.  May add any required datapath
3372  * operations to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op.
3373  *
3374  * All of the packets in 'miss' are considered to have arrived at time 'now'.
3375  * This is really important only for new facets: if we just called time_msec()
3376  * here, then the new subfacet or its packets could look (occasionally) as
3377  * though it was used some time after the facet was used.  That can make a
3378  * one-packet flow look like it has a nonzero duration, which looks odd in
3379  * e.g. NetFlow statistics.
3380  *
3381  * If non-null, 'stats' will be folded into 'facet'. */
3382 static void
3383 handle_flow_miss_with_facet(struct flow_miss *miss, struct facet *facet,
3384                             long long int now, struct dpif_flow_stats *stats,
3385                             struct flow_miss_op *ops, size_t *n_ops)
3386 {
3387     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
3388     enum subfacet_path want_path;
3389     struct subfacet *subfacet;
3390     struct ofpbuf *packet;
3391
3392     subfacet = subfacet_create(facet, miss, now);
3393     want_path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
3394     if (stats) {
3395         subfacet_update_stats(subfacet, stats);
3396     }
3397
3398     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3399         struct flow_miss_op *op = &ops[*n_ops];
3400
3401         handle_flow_miss_common(facet->rule, packet, &miss->flow);
3402
3403         if (want_path != SF_FAST_PATH) {
3404             struct xlate_in xin;
3405
3406             xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, facet->rule, 0, packet);
3407             xlate_actions_for_side_effects(&xin);
3408         }
3409
3410         if (facet->xout.odp_actions.size) {
3411             struct dpif_execute *execute = &op->dpif_op.u.execute;
3412
3413             init_flow_miss_execute_op(miss, packet, op);
3414             execute->actions = facet->xout.odp_actions.data,
3415             execute->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3416             (*n_ops)++;
3417         }
3418     }
3419
3420     if (miss->upcall_type == DPIF_UC_MISS || subfacet->path != want_path) {
3421         struct flow_miss_op *op = &ops[(*n_ops)++];
3422         struct dpif_flow_put *put = &op->dpif_op.u.flow_put;
3423
3424         subfacet->path = want_path;
3425
3426         op->xout_garbage = false;
3427         op->dpif_op.type = DPIF_OP_FLOW_PUT;
3428         put->flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
3429         put->key = miss->key;
3430         put->key_len = miss->key_len;
3431         if (want_path == SF_FAST_PATH) {
3432             put->actions = facet->xout.odp_actions.data;
3433             put->actions_len = facet->xout.odp_actions.size;
3434         } else {
3435             compose_slow_path(ofproto, &miss->flow, facet->xout.slow,
3436                               op->slow_stub, sizeof op->slow_stub,
3437                               &put->actions, &put->actions_len);
3438         }
3439         put->stats = NULL;
3440     }
3441 }
3442
3443 /* Handles flow miss 'miss'.  May add any required datapath operations
3444  * to 'ops', incrementing '*n_ops' for each new op. */
3445 static void
3446 handle_flow_miss(struct flow_miss *miss, struct flow_miss_op *ops,
3447                  size_t *n_ops)
3448 {
3449     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
3450     struct dpif_flow_stats stats__;
3451     struct dpif_flow_stats *stats = &stats__;
3452     struct ofpbuf *packet;
3453     struct facet *facet;
3454     long long int now;
3455
3456     now = time_msec();
3457     memset(stats, 0, sizeof *stats);
3458     stats->used = now;
3459     LIST_FOR_EACH (packet, list_node, &miss->packets) {
3460         stats->tcp_flags |= packet_get_tcp_flags(packet, &miss->flow);
3461         stats->n_bytes += packet->size;
3462         stats->n_packets++;
3463     }
3464
3465     facet = facet_lookup_valid(ofproto, &miss->flow);
3466     if (!facet) {
3467         struct flow_wildcards wc;
3468         struct rule_dpif *rule;
3469         struct xlate_out xout;
3470         struct xlate_in xin;
3471
3472         flow_wildcards_init_catchall(&wc);
3473         rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &miss->flow, &wc);
3474         rule_credit_stats(rule, stats);
3475
3476         xlate_in_init(&xin, ofproto, &miss->flow, rule, stats->tcp_flags,
3477                       NULL);
3478         xin.resubmit_stats = stats;
3479         xin.may_learn = true;
3480         xlate_actions(&xin, &xout);
3481         flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
3482
3483         /* There does not exist a bijection between 'struct flow' and datapath
3484          * flow keys with fitness ODP_FIT_TO_LITTLE.  This breaks a fundamental
3485          * assumption used throughout the facet and subfacet handling code.
3486          * Since we have to handle these misses in userspace anyway, we simply
3487          * skip facet creation, avoiding the problem altogether. */
3488         if (miss->key_fitness == ODP_FIT_TOO_LITTLE
3489             || !flow_miss_should_make_facet(miss, &xout.wc)) {
3490             handle_flow_miss_without_facet(rule, &xout, miss, ops, n_ops);
3491             return;
3492         }
3493
3494         facet = facet_create(miss, rule, &xout, stats);
3495         stats = NULL;
3496     }
3497     handle_flow_miss_with_facet(miss, facet, now, stats, ops, n_ops);
3498 }
3499
3500 static struct drop_key *
3501 drop_key_lookup(const struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
3502                 size_t key_len)
3503 {
3504     struct drop_key *drop_key;
3505
3506     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (drop_key, hmap_node, hash_bytes(key, key_len, 0),
3507                              &backer->drop_keys) {
3508         if (drop_key->key_len == key_len
3509             && !memcmp(drop_key->key, key, key_len)) {
3510             return drop_key;
3511         }
3512     }
3513     return NULL;
3514 }
3515
3516 static void
3517 drop_key_clear(struct dpif_backer *backer)
3518 {
3519     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
3520     struct drop_key *drop_key, *next;
3521
3522     HMAP_FOR_EACH_SAFE (drop_key, next, hmap_node, &backer->drop_keys) {
3523         int error;
3524
3525         error = dpif_flow_del(backer->dpif, drop_key->key, drop_key->key_len,
3526                               NULL);
3527         if (error && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
3528             struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3529             odp_flow_key_format(drop_key->key, drop_key->key_len, &ds);
3530             VLOG_WARN("Failed to delete drop key (%s) (%s)", strerror(error),
3531                       ds_cstr(&ds));
3532             ds_destroy(&ds);
3533         }
3534
3535         hmap_remove(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node);
3536         free(drop_key->key);
3537         free(drop_key);
3538     }
3539 }
3540
3541 /* Given a datpath, packet, and flow metadata ('backer', 'packet', and 'key'
3542  * respectively), populates 'flow' with the result of odp_flow_key_to_flow().
3543  * Optionally, if nonnull, populates 'fitnessp' with the fitness of 'flow' as
3544  * returned by odp_flow_key_to_flow().  Also, optionally populates 'ofproto'
3545  * with the ofproto_dpif, and 'odp_in_port' with the datapath in_port, that
3546  * 'packet' ingressed.
3547  *
3548  * If 'ofproto' is nonnull, requires 'flow''s in_port to exist.  Otherwise sets
3549  * 'flow''s in_port to OFPP_NONE.
3550  *
3551  * This function does post-processing on data returned from
3552  * odp_flow_key_to_flow() to help make VLAN splinters transparent to the rest
3553  * of the upcall processing logic.  In particular, if the extracted in_port is
3554  * a VLAN splinter port, it replaces flow->in_port by the "real" port, sets
3555  * flow->vlan_tci correctly for the VLAN of the VLAN splinter port, and pushes
3556  * a VLAN header onto 'packet' (if it is nonnull).
3557  *
3558  * Similarly, this function also includes some logic to help with tunnels.  It
3559  * may modify 'flow' as necessary to make the tunneling implementation
3560  * transparent to the upcall processing logic.
3561  *
3562  * Returns 0 if successful, ENODEV if the parsed flow has no associated ofport,
3563  * or some other positive errno if there are other problems. */
3564 static int
3565 ofproto_receive(const struct dpif_backer *backer, struct ofpbuf *packet,
3566                 const struct nlattr *key, size_t key_len,
3567                 struct flow *flow, enum odp_key_fitness *fitnessp,
3568                 struct ofproto_dpif **ofproto, uint32_t *odp_in_port)
3569 {
3570     const struct ofport_dpif *port;
3571     enum odp_key_fitness fitness;
3572     int error = ENODEV;
3573
3574     fitness = odp_flow_key_to_flow(key, key_len, flow);
3575     if (fitness == ODP_FIT_ERROR) {
3576         error = EINVAL;
3577         goto exit;
3578     }
3579
3580     if (odp_in_port) {
3581         *odp_in_port = flow->in_port;
3582     }
3583
3584     port = (tnl_port_should_receive(flow)
3585             ? ofport_dpif_cast(tnl_port_receive(flow))
3586             : odp_port_to_ofport(backer, flow->in_port));
3587     flow->in_port = port ? port->up.ofp_port : OFPP_NONE;
3588     if (!port) {
3589         goto exit;
3590     }
3591
3592     /* XXX: Since the tunnel module is not scoped per backer, for a tunnel port
3593      * it's theoretically possible that we'll receive an ofport belonging to an
3594      * entirely different datapath.  In practice, this can't happen because no
3595      * platforms has two separate datapaths which each support tunneling. */
3596     ovs_assert(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto)->backer == backer);
3597
3598     if (vsp_adjust_flow(ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto), flow)) {
3599         if (packet) {
3600             /* Make the packet resemble the flow, so that it gets sent to
3601              * an OpenFlow controller properly, so that it looks correct
3602              * for sFlow, and so that flow_extract() will get the correct
3603              * vlan_tci if it is called on 'packet'.
3604              *
3605              * The allocated space inside 'packet' probably also contains
3606              * 'key', that is, both 'packet' and 'key' are probably part of
3607              * a struct dpif_upcall (see the large comment on that
3608              * structure definition), so pushing data on 'packet' is in
3609              * general not a good idea since it could overwrite 'key' or
3610              * free it as a side effect.  However, it's OK in this special
3611              * case because we know that 'packet' is inside a Netlink
3612              * attribute: pushing 4 bytes will just overwrite the 4-byte
3613              * "struct nlattr", which is fine since we don't need that
3614              * header anymore. */
3615             eth_push_vlan(packet, flow->vlan_tci);
3616         }
3617         /* We can't reproduce 'key' from 'flow'. */
3618         fitness = fitness == ODP_FIT_PERFECT ? ODP_FIT_TOO_MUCH : fitness;
3619     }
3620     error = 0;
3621
3622     if (ofproto) {
3623         *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
3624     }
3625
3626 exit:
3627     if (fitnessp) {
3628         *fitnessp = fitness;
3629     }
3630     return error;
3631 }
3632
3633 static void
3634 handle_miss_upcalls(struct dpif_backer *backer, struct dpif_upcall *upcalls,
3635                     size_t n_upcalls)
3636 {
3637     struct dpif_upcall *upcall;
3638     struct flow_miss *miss;
3639     struct flow_miss misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3640     struct flow_miss_op flow_miss_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3641     struct dpif_op *dpif_ops[FLOW_MISS_MAX_BATCH * 2];
3642     struct hmap todo;
3643     int n_misses;
3644     size_t n_ops;
3645     size_t i;
3646
3647     if (!n_upcalls) {
3648         return;
3649     }
3650
3651     /* Construct the to-do list.
3652      *
3653      * This just amounts to extracting the flow from each packet and sticking
3654      * the packets that have the same flow in the same "flow_miss" structure so
3655      * that we can process them together. */
3656     hmap_init(&todo);
3657     n_misses = 0;
3658     for (upcall = upcalls; upcall < &upcalls[n_upcalls]; upcall++) {
3659         struct flow_miss *miss = &misses[n_misses];
3660         struct flow_miss *existing_miss;
3661         struct ofproto_dpif *ofproto;
3662         uint32_t odp_in_port;
3663         struct flow flow;
3664         uint32_t hash;
3665         int error;
3666
3667         error = ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key,
3668                                 upcall->key_len, &flow, &miss->key_fitness,
3669                                 &ofproto, &odp_in_port);
3670         if (error == ENODEV) {
3671             struct drop_key *drop_key;
3672
3673             /* Received packet on datapath port for which we couldn't
3674              * associate an ofproto.  This can happen if a port is removed
3675              * while traffic is being received.  Print a rate-limited message
3676              * in case it happens frequently.  Install a drop flow so
3677              * that future packets of the flow are inexpensively dropped
3678              * in the kernel. */
3679             VLOG_INFO_RL(&rl, "received packet on unassociated datapath port "
3680                               "%"PRIu32, odp_in_port);
3681
3682             drop_key = drop_key_lookup(backer, upcall->key, upcall->key_len);
3683             if (!drop_key) {
3684                 drop_key = xmalloc(sizeof *drop_key);
3685                 drop_key->key = xmemdup(upcall->key, upcall->key_len);
3686                 drop_key->key_len = upcall->key_len;
3687
3688                 hmap_insert(&backer->drop_keys, &drop_key->hmap_node,
3689                             hash_bytes(drop_key->key, drop_key->key_len, 0));
3690                 dpif_flow_put(backer->dpif, DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY,
3691                               drop_key->key, drop_key->key_len, NULL, 0, NULL);
3692             }
3693             continue;
3694         }
3695         if (error) {
3696             continue;
3697         }
3698
3699         ofproto->n_missed++;
3700         flow_extract(upcall->packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark,
3701                      &flow.tunnel, flow.in_port, &miss->flow);
3702
3703         /* Add other packets to a to-do list. */
3704         hash = flow_hash(&miss->flow, 0);
3705         existing_miss = flow_miss_find(&todo, ofproto, &miss->flow, hash);
3706         if (!existing_miss) {
3707             hmap_insert(&todo, &miss->hmap_node, hash);
3708             miss->ofproto = ofproto;
3709             miss->key = upcall->key;
3710             miss->key_len = upcall->key_len;
3711             miss->upcall_type = upcall->type;
3712             list_init(&miss->packets);
3713
3714             n_misses++;
3715         } else {
3716             miss = existing_miss;
3717         }
3718         list_push_back(&miss->packets, &upcall->packet->list_node);
3719     }
3720
3721     /* Process each element in the to-do list, constructing the set of
3722      * operations to batch. */
3723     n_ops = 0;
3724     HMAP_FOR_EACH (miss, hmap_node, &todo) {
3725         handle_flow_miss(miss, flow_miss_ops, &n_ops);
3726     }
3727     ovs_assert(n_ops <= ARRAY_SIZE(flow_miss_ops));
3728
3729     /* Execute batch. */
3730     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
3731         dpif_ops[i] = &flow_miss_ops[i].dpif_op;
3732     }
3733     dpif_operate(backer->dpif, dpif_ops, n_ops);
3734
3735     /* Free memory. */
3736     for (i = 0; i < n_ops; i++) {
3737         if (flow_miss_ops[i].xout_garbage) {
3738             xlate_out_uninit(&flow_miss_ops[i].xout);
3739         }
3740     }
3741     hmap_destroy(&todo);
3742 }
3743
3744 static enum { SFLOW_UPCALL, MISS_UPCALL, BAD_UPCALL, FLOW_SAMPLE_UPCALL,
3745               IPFIX_UPCALL }
3746 classify_upcall(const struct dpif_upcall *upcall)
3747 {
3748     size_t userdata_len;
3749     union user_action_cookie cookie;
3750
3751     /* First look at the upcall type. */
3752     switch (upcall->type) {
3753     case DPIF_UC_ACTION:
3754         break;
3755
3756     case DPIF_UC_MISS:
3757         return MISS_UPCALL;
3758
3759     case DPIF_N_UC_TYPES:
3760     default:
3761         VLOG_WARN_RL(&rl, "upcall has unexpected type %"PRIu32, upcall->type);
3762         return BAD_UPCALL;
3763     }
3764
3765     /* "action" upcalls need a closer look. */
3766     if (!upcall->userdata) {
3767         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall missing cookie");
3768         return BAD_UPCALL;
3769     }
3770     userdata_len = nl_attr_get_size(upcall->userdata);
3771     if (userdata_len < sizeof cookie.type
3772         || userdata_len > sizeof cookie) {
3773         VLOG_WARN_RL(&rl, "action upcall cookie has unexpected size %zu",
3774                      userdata_len);
3775         return BAD_UPCALL;
3776     }
3777     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3778     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), userdata_len);
3779     if (userdata_len == sizeof cookie.sflow
3780         && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SFLOW) {
3781         return SFLOW_UPCALL;
3782     } else if (userdata_len == sizeof cookie.slow_path
3783                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH) {
3784         return MISS_UPCALL;
3785     } else if (userdata_len == sizeof cookie.flow_sample
3786                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_FLOW_SAMPLE) {
3787         return FLOW_SAMPLE_UPCALL;
3788     } else if (userdata_len == sizeof cookie.ipfix
3789                && cookie.type == USER_ACTION_COOKIE_IPFIX) {
3790         return IPFIX_UPCALL;
3791     } else {
3792         VLOG_WARN_RL(&rl, "invalid user cookie of type %"PRIu16
3793                      " and size %zu", cookie.type, userdata_len);
3794         return BAD_UPCALL;
3795     }
3796 }
3797
3798 static void
3799 handle_sflow_upcall(struct dpif_backer *backer,
3800                     const struct dpif_upcall *upcall)
3801 {
3802     struct ofproto_dpif *ofproto;
3803     union user_action_cookie cookie;
3804     struct flow flow;
3805     uint32_t odp_in_port;
3806
3807     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3808                         &flow, NULL, &ofproto, &odp_in_port)
3809         || !ofproto->sflow) {
3810         return;
3811     }
3812
3813     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3814     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.sflow);
3815     dpif_sflow_received(ofproto->sflow, upcall->packet, &flow,
3816                         odp_in_port, &cookie);
3817 }
3818
3819 static void
3820 handle_flow_sample_upcall(struct dpif_backer *backer,
3821                           const struct dpif_upcall *upcall)
3822 {
3823     struct ofproto_dpif *ofproto;
3824     union user_action_cookie cookie;
3825     struct flow flow;
3826
3827     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3828                         &flow, NULL, &ofproto, NULL)
3829         || !ofproto->ipfix) {
3830         return;
3831     }
3832
3833     memset(&cookie, 0, sizeof cookie);
3834     memcpy(&cookie, nl_attr_get(upcall->userdata), sizeof cookie.flow_sample);
3835
3836     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
3837      * the packet using it. */
3838     dpif_ipfix_flow_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow,
3839                            cookie.flow_sample.collector_set_id,
3840                            cookie.flow_sample.probability,
3841                            cookie.flow_sample.obs_domain_id,
3842                            cookie.flow_sample.obs_point_id);
3843 }
3844
3845 static void
3846 handle_ipfix_upcall(struct dpif_backer *backer,
3847                     const struct dpif_upcall *upcall)
3848 {
3849     struct ofproto_dpif *ofproto;
3850     struct flow flow;
3851
3852     if (ofproto_receive(backer, upcall->packet, upcall->key, upcall->key_len,
3853                         &flow, NULL, &ofproto, NULL)
3854         || !ofproto->ipfix) {
3855         return;
3856     }
3857
3858     /* The flow reflects exactly the contents of the packet.  Sample
3859      * the packet using it. */
3860     dpif_ipfix_bridge_sample(ofproto->ipfix, upcall->packet, &flow);
3861 }
3862
3863 static int
3864 handle_upcalls(struct dpif_backer *backer, unsigned int max_batch)
3865 {
3866     struct dpif_upcall misses[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3867     struct ofpbuf miss_bufs[FLOW_MISS_MAX_BATCH];
3868     uint64_t miss_buf_stubs[FLOW_MISS_MAX_BATCH][4096 / 8];
3869     int n_processed;
3870     int n_misses;
3871     int i;
3872
3873     ovs_assert(max_batch <= FLOW_MISS_MAX_BATCH);
3874
3875     n_misses = 0;
3876     for (n_processed = 0; n_processed < max_batch; n_processed++) {
3877         struct dpif_upcall *upcall = &misses[n_misses];
3878         struct ofpbuf *buf = &miss_bufs[n_misses];
3879         int error;
3880
3881         ofpbuf_use_stub(buf, miss_buf_stubs[n_misses],
3882                         sizeof miss_buf_stubs[n_misses]);
3883         error = dpif_recv(backer->dpif, upcall, buf);
3884         if (error) {
3885             ofpbuf_uninit(buf);
3886             break;
3887         }
3888
3889         switch (classify_upcall(upcall)) {
3890         case MISS_UPCALL:
3891             /* Handle it later. */
3892             n_misses++;
3893             break;
3894
3895         case SFLOW_UPCALL:
3896             handle_sflow_upcall(backer, upcall);
3897             ofpbuf_uninit(buf);
3898             break;
3899
3900         case FLOW_SAMPLE_UPCALL:
3901             handle_flow_sample_upcall(backer, upcall);
3902             ofpbuf_uninit(buf);
3903             break;
3904
3905         case IPFIX_UPCALL:
3906             handle_ipfix_upcall(backer, upcall);
3907             ofpbuf_uninit(buf);
3908             break;
3909
3910         case BAD_UPCALL:
3911             ofpbuf_uninit(buf);
3912             break;
3913         }
3914     }
3915
3916     /* Handle deferred MISS_UPCALL processing. */
3917     handle_miss_upcalls(backer, misses, n_misses);
3918     for (i = 0; i < n_misses; i++) {
3919         ofpbuf_uninit(&miss_bufs[i]);
3920     }
3921
3922     return n_processed;
3923 }
3924 \f
3925 /* Flow expiration. */
3926
3927 static int subfacet_max_idle(const struct dpif_backer *);
3928 static void update_stats(struct dpif_backer *);
3929 static void rule_expire(struct rule_dpif *);
3930 static void expire_subfacets(struct dpif_backer *, int dp_max_idle);
3931
3932 /* This function is called periodically by run().  Its job is to collect
3933  * updates for the flows that have been installed into the datapath, most
3934  * importantly when they last were used, and then use that information to
3935  * expire flows that have not been used recently.
3936  *
3937  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
3938 static int
3939 expire(struct dpif_backer *backer)
3940 {
3941     struct ofproto_dpif *ofproto;
3942     size_t n_subfacets;
3943     int max_idle;
3944
3945     /* Periodically clear out the drop keys in an effort to keep them
3946      * relatively few. */
3947     drop_key_clear(backer);
3948
3949     /* Update stats for each flow in the backer. */
3950     update_stats(backer);
3951
3952     n_subfacets = hmap_count(&backer->subfacets);
3953     if (n_subfacets) {
3954         struct subfacet *subfacet;
3955         long long int total, now;
3956
3957         total = 0;
3958         now = time_msec();
3959         HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &backer->subfacets) {
3960             total += now - subfacet->created;
3961         }
3962         backer->avg_subfacet_life += total / n_subfacets;
3963     }
3964     backer->avg_subfacet_life /= 2;
3965
3966     backer->avg_n_subfacet += n_subfacets;
3967     backer->avg_n_subfacet /= 2;
3968
3969     backer->max_n_subfacet = MAX(backer->max_n_subfacet, n_subfacets);
3970
3971     max_idle = subfacet_max_idle(backer);
3972     expire_subfacets(backer, max_idle);
3973
3974     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
3975         struct rule *rule, *next_rule;
3976
3977         if (ofproto->backer != backer) {
3978             continue;
3979         }
3980
3981         /* Expire OpenFlow flows whose idle_timeout or hard_timeout
3982          * has passed. */
3983         LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, expirable,
3984                             &ofproto->up.expirable) {
3985             rule_expire(rule_dpif_cast(rule));
3986         }
3987
3988         /* All outstanding data in existing flows has been accounted, so it's a
3989          * good time to do bond rebalancing. */
3990         if (ofproto->has_bonded_bundles) {
3991             struct ofbundle *bundle;
3992
3993             HMAP_FOR_EACH (bundle, hmap_node, &ofproto->bundles) {
3994                 if (bundle->bond) {
3995                     bond_rebalance(bundle->bond, &backer->revalidate_set);
3996                 }
3997             }
3998         }
3999     }
4000
4001     return MIN(max_idle, 1000);
4002 }
4003
4004 /* Updates flow table statistics given that the datapath just reported 'stats'
4005  * as 'subfacet''s statistics. */
4006 static void
4007 update_subfacet_stats(struct subfacet *subfacet,
4008                       const struct dpif_flow_stats *stats)
4009 {
4010     struct facet *facet = subfacet->facet;
4011     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4012     struct dpif_flow_stats diff;
4013
4014     diff.tcp_flags = stats->tcp_flags;
4015     diff.used = stats->used;
4016
4017     if (stats->n_packets >= subfacet->dp_packet_count) {
4018         diff.n_packets = stats->n_packets - subfacet->dp_packet_count;
4019     } else {
4020         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected packet count from the datapath");
4021         diff.n_packets = 0;
4022     }
4023
4024     if (stats->n_bytes >= subfacet->dp_byte_count) {
4025         diff.n_bytes = stats->n_bytes - subfacet->dp_byte_count;
4026     } else {
4027         VLOG_WARN_RL(&rl, "unexpected byte count from datapath");
4028         diff.n_bytes = 0;
4029     }
4030
4031     ofproto->n_hit += diff.n_packets;
4032     subfacet->dp_packet_count = stats->n_packets;
4033     subfacet->dp_byte_count = stats->n_bytes;
4034     subfacet_update_stats(subfacet, &diff);
4035
4036     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4037         facet_learn(facet);
4038         facet_account(facet);
4039         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4040     }
4041 }
4042
4043 /* 'key' with length 'key_len' bytes is a flow in 'dpif' that we know nothing
4044  * about, or a flow that shouldn't be installed but was anyway.  Delete it. */
4045 static void
4046 delete_unexpected_flow(struct dpif_backer *backer,
4047                        const struct nlattr *key, size_t key_len)
4048 {
4049     if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4050         struct ds s;
4051
4052         ds_init(&s);
4053         odp_flow_key_format(key, key_len, &s);
4054         VLOG_WARN("unexpected flow: %s", ds_cstr(&s));
4055         ds_destroy(&s);
4056     }
4057
4058     COVERAGE_INC(facet_unexpected);
4059     dpif_flow_del(backer->dpif, key, key_len, NULL);
4060 }
4061
4062 /* Update 'packet_count', 'byte_count', and 'used' members of installed facets.
4063  *
4064  * This function also pushes statistics updates to rules which each facet
4065  * resubmits into.  Generally these statistics will be accurate.  However, if a
4066  * facet changes the rule it resubmits into at some time in between
4067  * update_stats() runs, it is possible that statistics accrued to the
4068  * old rule will be incorrectly attributed to the new rule.  This could be
4069  * avoided by calling update_stats() whenever rules are created or
4070  * deleted.  However, the performance impact of making so many calls to the
4071  * datapath do not justify the benefit of having perfectly accurate statistics.
4072  *
4073  * In addition, this function maintains per ofproto flow hit counts. The patch
4074  * port is not treated specially. e.g. A packet ingress from br0 patched into
4075  * br1 will increase the hit count of br0 by 1, however, does not affect
4076  * the hit or miss counts of br1.
4077  */
4078 static void
4079 update_stats(struct dpif_backer *backer)
4080 {
4081     const struct dpif_flow_stats *stats;
4082     struct dpif_flow_dump dump;
4083     const struct nlattr *key;
4084     size_t key_len;
4085
4086     dpif_flow_dump_start(&dump, backer->dpif);
4087     while (dpif_flow_dump_next(&dump, &key, &key_len, NULL, NULL, &stats)) {
4088         struct subfacet *subfacet;
4089         uint32_t key_hash;
4090
4091         key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4092         subfacet = subfacet_find(backer, key, key_len, key_hash);
4093         switch (subfacet ? subfacet->path : SF_NOT_INSTALLED) {
4094         case SF_FAST_PATH:
4095             update_subfacet_stats(subfacet, stats);
4096             break;
4097
4098         case SF_SLOW_PATH:
4099             /* Stats are updated per-packet. */
4100             break;
4101
4102         case SF_NOT_INSTALLED:
4103         default:
4104             delete_unexpected_flow(backer, key, key_len);
4105             break;
4106         }
4107         run_fast_rl();
4108     }
4109     dpif_flow_dump_done(&dump);
4110
4111     update_moving_averages(backer);
4112 }
4113
4114 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4115  * subfacets should expire from the datapath.  When a subfacet expires, we fold
4116  * its statistics into its facet, and when a facet's last subfacet expires, we
4117  * fold its statistic into its rule. */
4118 static int
4119 subfacet_max_idle(const struct dpif_backer *backer)
4120 {
4121     /*
4122      * Idle time histogram.
4123      *
4124      * Most of the time a switch has a relatively small number of subfacets.
4125      * When this is the case we might as well keep statistics for all of them
4126      * in userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4127      * well.
4128      *
4129      * As the number of subfacets increases, the memory required to maintain
4130      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4131      * significant.  However, with a large number of subfacets it is likely
4132      * that only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount
4133      * of bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in
4134      * the kernel and maintaining in userspaces; other subfacets we can
4135      * discard.
4136      *
4137      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4138      * N_BUCKETS buckets whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each subfacet
4139      * that is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4140      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4141      * the most-recently-used 1% of subfacets (but at least
4142      * flow_eviction_threshold flows) are kept cached.  At least
4143      * the most-recently-used bucket of subfacets is kept, so actually an
4144      * arbitrary number of subfacets can be kept in any given expiration run
4145      * (though the next run will delete most of those unless they receive
4146      * additional data).
4147      *
4148      * This requires a second pass through the subfacets, in addition to the
4149      * pass made by update_stats(), because the former function never looks at
4150      * uninstallable subfacets.
4151      */
4152     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4153     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4154     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4155     int total, subtotal, bucket;
4156     struct subfacet *subfacet;
4157     long long int now;
4158     int i;
4159
4160     total = hmap_count(&backer->subfacets);
4161     if (total <= flow_eviction_threshold) {
4162         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4163     }
4164
4165     /* Build histogram. */
4166     now = time_msec();
4167     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &backer->subfacets) {
4168         long long int idle = now - subfacet->used;
4169         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4170                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4171                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4172         buckets[bucket]++;
4173     }
4174
4175     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4176     subtotal = bucket = 0;
4177     do {
4178         subtotal += buckets[bucket++];
4179     } while (bucket < N_BUCKETS &&
4180              subtotal < MAX(flow_eviction_threshold, total / 100));
4181
4182     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4183         struct ds s;
4184
4185         ds_init(&s);
4186         ds_put_cstr(&s, "keep");
4187         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4188             if (i == bucket) {
4189                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4190             }
4191             if (buckets[i]) {
4192                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4193             }
4194         }
4195         VLOG_INFO("%s (msec:count)", ds_cstr(&s));
4196         ds_destroy(&s);
4197     }
4198
4199     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4200 }
4201
4202 static void
4203 expire_subfacets(struct dpif_backer *backer, int dp_max_idle)
4204 {
4205     /* Cutoff time for most flows. */
4206     long long int normal_cutoff = time_msec() - dp_max_idle;
4207
4208     /* We really want to keep flows for special protocols around, so use a more
4209      * conservative cutoff. */
4210     long long int special_cutoff = time_msec() - 10000;
4211
4212     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4213     struct subfacet *batch[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4214     int n_batch;
4215
4216     n_batch = 0;
4217     HMAP_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, hmap_node,
4218                         &backer->subfacets) {
4219         long long int cutoff;
4220
4221         cutoff = (subfacet->facet->xout.slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP
4222                                                 | SLOW_STP)
4223                   ? special_cutoff
4224                   : normal_cutoff);
4225         if (subfacet->used < cutoff) {
4226             if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
4227                 batch[n_batch++] = subfacet;
4228                 if (n_batch >= SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH) {
4229                     subfacet_destroy_batch(backer, batch, n_batch);
4230                     n_batch = 0;
4231                 }
4232             } else {
4233                 subfacet_destroy(subfacet);
4234             }
4235         }
4236     }
4237
4238     if (n_batch > 0) {
4239         subfacet_destroy_batch(backer, batch, n_batch);
4240     }
4241 }
4242
4243 /* If 'rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow rules,
4244  * then delete it entirely. */
4245 static void
4246 rule_expire(struct rule_dpif *rule)
4247 {
4248     struct facet *facet, *next_facet;
4249     long long int now;
4250     uint8_t reason;
4251
4252     if (rule->up.pending) {
4253         /* We'll have to expire it later. */
4254         return;
4255     }
4256
4257     /* Has 'rule' expired? */
4258     now = time_msec();
4259     if (rule->up.hard_timeout
4260         && now > rule->up.modified + rule->up.hard_timeout * 1000) {
4261         reason = OFPRR_HARD_TIMEOUT;
4262     } else if (rule->up.idle_timeout
4263                && now > rule->up.used + rule->up.idle_timeout * 1000) {
4264         reason = OFPRR_IDLE_TIMEOUT;
4265     } else {
4266         return;
4267     }
4268
4269     COVERAGE_INC(ofproto_dpif_expired);
4270
4271     /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4272      * timeout, because that only happens when the rule has no facets left.) */
4273     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
4274         facet_remove(facet);
4275     }
4276
4277     /* Get rid of the rule. */
4278     ofproto_rule_expire(&rule->up, reason);
4279 }
4280 \f
4281 /* Facets. */
4282
4283 /* Creates and returns a new facet based on 'miss'.
4284  *
4285  * The caller must already have determined that no facet with an identical
4286  * 'miss->flow' exists in 'miss->ofproto'.
4287  *
4288  * 'rule' and 'xout' must have been created based on 'miss'.
4289  *
4290  * 'facet'' statistics are initialized based on 'stats'.
4291  *
4292  * The facet will initially have no subfacets.  The caller should create (at
4293  * least) one subfacet with subfacet_create(). */
4294 static struct facet *
4295 facet_create(const struct flow_miss *miss, struct rule_dpif *rule,
4296              struct xlate_out *xout, struct dpif_flow_stats *stats)
4297 {
4298     struct ofproto_dpif *ofproto = miss->ofproto;
4299     struct facet *facet;
4300     struct match match;
4301
4302     facet = xzalloc(sizeof *facet);
4303     facet->packet_count = facet->prev_packet_count = stats->n_packets;
4304     facet->byte_count = facet->prev_byte_count = stats->n_bytes;
4305     facet->tcp_flags = stats->tcp_flags;
4306     facet->used = stats->used;
4307     facet->flow = miss->flow;
4308     facet->learn_rl = time_msec() + 500;
4309     facet->rule = rule;
4310
4311     list_push_back(&facet->rule->facets, &facet->list_node);
4312     list_init(&facet->subfacets);
4313     netflow_flow_init(&facet->nf_flow);
4314     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, facet->used);
4315
4316     xlate_out_copy(&facet->xout, xout);
4317
4318     match_init(&match, &facet->flow, &facet->xout.wc);
4319     cls_rule_init(&facet->cr, &match, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
4320     classifier_insert(&ofproto->facets, &facet->cr);
4321
4322     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4323
4324     return facet;
4325 }
4326
4327 static void
4328 facet_free(struct facet *facet)
4329 {
4330     if (facet) {
4331         xlate_out_uninit(&facet->xout);
4332         free(facet);
4333     }
4334 }
4335
4336 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
4337  * 'packet', which arrived on 'in_port'. */
4338 static bool
4339 execute_odp_actions(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
4340                     const struct nlattr *odp_actions, size_t actions_len,
4341                     struct ofpbuf *packet)
4342 {
4343     struct odputil_keybuf keybuf;
4344     struct ofpbuf key;
4345     int error;
4346
4347     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
4348     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
4349                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
4350
4351     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
4352                          odp_actions, actions_len, packet);
4353     return !error;
4354 }
4355
4356 /* Remove 'facet' from its ofproto and free up the associated memory:
4357  *
4358  *   - If 'facet' was installed in the datapath, uninstalls it and updates its
4359  *     rule's statistics, via subfacet_uninstall().
4360  *
4361  *   - Removes 'facet' from its rule and from ofproto->facets.
4362  */
4363 static void
4364 facet_remove(struct facet *facet)
4365 {
4366     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4367     struct subfacet *subfacet, *next_subfacet;
4368
4369     ovs_assert(!list_is_empty(&facet->subfacets));
4370
4371     /* First uninstall all of the subfacets to get final statistics. */
4372     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4373         subfacet_uninstall(subfacet);
4374     }
4375
4376     /* Flush the final stats to the rule.
4377      *
4378      * This might require us to have at least one subfacet around so that we
4379      * can use its actions for accounting in facet_account(), which is why we
4380      * have uninstalled but not yet destroyed the subfacets. */
4381     facet_flush_stats(facet);
4382
4383     /* Now we're really all done so destroy everything. */
4384     LIST_FOR_EACH_SAFE (subfacet, next_subfacet, list_node,
4385                         &facet->subfacets) {
4386         subfacet_destroy__(subfacet);
4387     }
4388     classifier_remove(&ofproto->facets, &facet->cr);
4389     cls_rule_destroy(&facet->cr);
4390     list_remove(&facet->list_node);
4391     facet_free(facet);
4392 }
4393
4394 /* Feed information from 'facet' back into the learning table to keep it in
4395  * sync with what is actually flowing through the datapath. */
4396 static void
4397 facet_learn(struct facet *facet)
4398 {
4399     long long int now = time_msec();
4400
4401     if (!facet->xout.has_fin_timeout && now < facet->learn_rl) {
4402         return;
4403     }
4404
4405     facet->learn_rl = now + 500;
4406
4407     if (!facet->xout.has_learn
4408         && !facet->xout.has_normal
4409         && (!facet->xout.has_fin_timeout
4410             || !(facet->tcp_flags & (TCP_FIN | TCP_RST)))) {
4411         return;
4412     }
4413
4414     facet_push_stats(facet, true);
4415 }
4416
4417 static void
4418 facet_account(struct facet *facet)
4419 {
4420     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4421     const struct nlattr *a;
4422     unsigned int left;
4423     ovs_be16 vlan_tci;
4424     uint64_t n_bytes;
4425
4426     if (!facet->xout.has_normal || !ofproto->has_bonded_bundles) {
4427         return;
4428     }
4429     n_bytes = facet->byte_count - facet->accounted_bytes;
4430
4431     /* This loop feeds byte counters to bond_account() for rebalancing to use
4432      * as a basis.  We also need to track the actual VLAN on which the packet
4433      * is going to be sent to ensure that it matches the one passed to
4434      * bond_choose_output_slave().  (Otherwise, we will account to the wrong
4435      * hash bucket.)
4436      *
4437      * We use the actions from an arbitrary subfacet because they should all
4438      * be equally valid for our purpose. */
4439     vlan_tci = facet->flow.vlan_tci;
4440     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left, facet->xout.odp_actions.data,
4441                              facet->xout.odp_actions.size) {
4442         const struct ovs_action_push_vlan *vlan;
4443         struct ofport_dpif *port;
4444
4445         switch (nl_attr_type(a)) {
4446         case OVS_ACTION_ATTR_OUTPUT:
4447             port = get_odp_port(ofproto, nl_attr_get_u32(a));
4448             if (port && port->bundle && port->bundle->bond) {
4449                 bond_account(port->bundle->bond, &facet->flow,
4450                              vlan_tci_to_vid(vlan_tci), n_bytes);
4451             }
4452             break;
4453
4454         case OVS_ACTION_ATTR_POP_VLAN:
4455             vlan_tci = htons(0);
4456             break;
4457
4458         case OVS_ACTION_ATTR_PUSH_VLAN:
4459             vlan = nl_attr_get(a);
4460             vlan_tci = vlan->vlan_tci;
4461             break;
4462         }
4463     }
4464 }
4465
4466 /* Returns true if the only action for 'facet' is to send to the controller.
4467  * (We don't report NetFlow expiration messages for such facets because they
4468  * are just part of the control logic for the network, not real traffic). */
4469 static bool
4470 facet_is_controller_flow(struct facet *facet)
4471 {
4472     if (facet) {
4473         const struct rule *rule = &facet->rule->up;
4474         const struct ofpact *ofpacts = rule->ofpacts;
4475         size_t ofpacts_len = rule->ofpacts_len;
4476
4477         if (ofpacts_len > 0 &&
4478             ofpacts->type == OFPACT_CONTROLLER &&
4479             ofpact_next(ofpacts) >= ofpact_end(ofpacts, ofpacts_len)) {
4480             return true;
4481         }
4482     }
4483     return false;
4484 }
4485
4486 /* Folds all of 'facet''s statistics into its rule.  Also updates the
4487  * accounting ofhook and emits a NetFlow expiration if appropriate.  All of
4488  * 'facet''s statistics in the datapath should have been zeroed and folded into
4489  * its packet and byte counts before this function is called. */
4490 static void
4491 facet_flush_stats(struct facet *facet)
4492 {
4493     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4494     struct subfacet *subfacet;
4495
4496     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4497         ovs_assert(!subfacet->dp_byte_count);
4498         ovs_assert(!subfacet->dp_packet_count);
4499     }
4500
4501     facet_push_stats(facet, false);
4502     if (facet->accounted_bytes < facet->byte_count) {
4503         facet_account(facet);
4504         facet->accounted_bytes = facet->byte_count;
4505     }
4506
4507     if (ofproto->netflow && !facet_is_controller_flow(facet)) {
4508         struct ofexpired expired;
4509         expired.flow = facet->flow;
4510         expired.packet_count = facet->packet_count;
4511         expired.byte_count = facet->byte_count;
4512         expired.used = facet->used;
4513         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
4514     }
4515
4516     /* Reset counters to prevent double counting if 'facet' ever gets
4517      * reinstalled. */
4518     facet_reset_counters(facet);
4519
4520     netflow_flow_clear(&facet->nf_flow);
4521     facet->tcp_flags = 0;
4522 }
4523
4524 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one which would be responsible for
4525  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4526  *
4527  * The returned facet might need revalidation; use facet_lookup_valid()
4528  * instead if that is important. */
4529 static struct facet *
4530 facet_find(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4531 {
4532     struct cls_rule *cr = classifier_lookup(&ofproto->facets, flow, NULL);
4533     return cr ? CONTAINER_OF(cr, struct facet, cr) : NULL;
4534 }
4535
4536 /* Searches 'ofproto''s table of facets for one capable that covers
4537  * 'flow'.  Returns it if found, otherwise a null pointer.
4538  *
4539  * The returned facet is guaranteed to be valid. */
4540 static struct facet *
4541 facet_lookup_valid(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
4542 {
4543     struct facet *facet;
4544
4545     facet = facet_find(ofproto, flow);
4546     if (facet
4547         && (ofproto->backer->need_revalidate
4548             || tag_set_intersects(&ofproto->backer->revalidate_set,
4549                                   facet->xout.tags))
4550         && !facet_revalidate(facet)) {
4551         return NULL;
4552     }
4553
4554     return facet;
4555 }
4556
4557 static bool
4558 facet_check_consistency(struct facet *facet)
4559 {
4560     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 15);
4561
4562     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4563
4564     struct xlate_out xout;
4565     struct xlate_in xin;
4566
4567     struct rule_dpif *rule;
4568     bool ok;
4569
4570     /* Check the rule for consistency. */
4571     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, NULL);
4572     if (rule != facet->rule) {
4573         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4574             struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4575
4576             flow_format(&s, &facet->flow);
4577             ds_put_format(&s, ": facet associated with wrong rule (was "
4578                           "table=%"PRIu8",", facet->rule->up.table_id);
4579             cls_rule_format(&facet->rule->up.cr, &s);
4580             ds_put_format(&s, ") (should have been table=%"PRIu8",",
4581                           rule->up.table_id);
4582             cls_rule_format(&rule->up.cr, &s);
4583             ds_put_char(&s, ')');
4584
4585             VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4586             ds_destroy(&s);
4587         }
4588         return false;
4589     }
4590
4591     /* Check the datapath actions for consistency. */
4592     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, rule, 0, NULL);
4593     xlate_actions(&xin, &xout);
4594
4595     ok = ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)
4596         && facet->xout.slow == xout.slow;
4597     if (!ok && !VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
4598         struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
4599
4600         flow_format(&s, &facet->flow);
4601         ds_put_cstr(&s, ": inconsistency in facet");
4602
4603         if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
4604             ds_put_cstr(&s, " (actions were: ");
4605             format_odp_actions(&s, facet->xout.odp_actions.data,
4606                                facet->xout.odp_actions.size);
4607             ds_put_cstr(&s, ") (correct actions: ");
4608             format_odp_actions(&s, xout.odp_actions.data,
4609                                xout.odp_actions.size);
4610             ds_put_char(&s, ')');
4611         }
4612
4613         if (facet->xout.slow != xout.slow) {
4614             ds_put_format(&s, " slow path incorrect. should be %d", xout.slow);
4615         }
4616
4617         VLOG_WARN("%s", ds_cstr(&s));
4618         ds_destroy(&s);
4619     }
4620     xlate_out_uninit(&xout);
4621
4622     return ok;
4623 }
4624
4625 /* Re-searches the classifier for 'facet':
4626  *
4627  *   - If the rule found is different from 'facet''s current rule, moves
4628  *     'facet' to the new rule and recompiles its actions.
4629  *
4630  *   - If the rule found is the same as 'facet''s current rule, leaves 'facet'
4631  *     where it is and recompiles its actions anyway.
4632  *
4633  *   - If any of 'facet''s subfacets correspond to a new flow according to
4634  *     ofproto_receive(), 'facet' is removed.
4635  *
4636  *   Returns true if 'facet' is still valid.  False if 'facet' was removed. */
4637 static bool
4638 facet_revalidate(struct facet *facet)
4639 {
4640     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4641     struct rule_dpif *new_rule;
4642     struct subfacet *subfacet;
4643     struct flow_wildcards wc;
4644     struct xlate_out xout;
4645     struct xlate_in xin;
4646
4647     COVERAGE_INC(facet_revalidate);
4648
4649     /* Check that child subfacets still correspond to this facet.  Tunnel
4650      * configuration changes could cause a subfacet's OpenFlow in_port to
4651      * change. */
4652     LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4653         struct ofproto_dpif *recv_ofproto;
4654         struct flow recv_flow;
4655         int error;
4656
4657         error = ofproto_receive(ofproto->backer, NULL, subfacet->key,
4658                                 subfacet->key_len, &recv_flow, NULL,
4659                                 &recv_ofproto, NULL);
4660         if (error
4661             || recv_ofproto != ofproto
4662             || facet != facet_find(ofproto, &recv_flow)) {
4663             facet_remove(facet);
4664             return false;
4665         }
4666     }
4667
4668     flow_wildcards_init_catchall(&wc);
4669     new_rule = rule_dpif_lookup(ofproto, &facet->flow, &wc);
4670
4671     /* Calculate new datapath actions.
4672      *
4673      * We do not modify any 'facet' state yet, because we might need to, e.g.,
4674      * emit a NetFlow expiration and, if so, we need to have the old state
4675      * around to properly compose it. */
4676     xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, new_rule, 0, NULL);
4677     xlate_actions(&xin, &xout);
4678     flow_wildcards_or(&xout.wc, &xout.wc, &wc);
4679
4680     /* A facet's slow path reason should only change under dramatic
4681      * circumstances.  Rather than try to update everything, it's simpler to
4682      * remove the facet and start over.
4683      *
4684      * More importantly, if a facet's wildcards change, it will be relatively
4685      * difficult to figure out if its subfacets still belong to it, and if not
4686      * which facet they may belong to.  Again, to avoid the complexity, we
4687      * simply give up instead. */
4688     if (facet->xout.slow != xout.slow
4689         || memcmp(&facet->xout.wc, &xout.wc, sizeof xout.wc)) {
4690         facet_remove(facet);
4691         xlate_out_uninit(&xout);
4692         return false;
4693     }
4694
4695     if (!ofpbuf_equal(&facet->xout.odp_actions, &xout.odp_actions)) {
4696         LIST_FOR_EACH(subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
4697             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
4698                 struct dpif_flow_stats stats;
4699
4700                 subfacet_install(subfacet, &xout.odp_actions, &stats);
4701                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
4702             }
4703         }
4704
4705         facet_flush_stats(facet);
4706
4707         ofpbuf_clear(&facet->xout.odp_actions);
4708         ofpbuf_put(&facet->xout.odp_actions, xout.odp_actions.data,
4709                    xout.odp_actions.size);
4710     }
4711
4712     /* Update 'facet' now that we've taken care of all the old state. */
4713     facet->xout.tags = xout.tags;
4714     facet->xout.slow = xout.slow;
4715     facet->xout.has_learn = xout.has_learn;
4716     facet->xout.has_normal = xout.has_normal;
4717     facet->xout.has_fin_timeout = xout.has_fin_timeout;
4718     facet->xout.nf_output_iface = xout.nf_output_iface;
4719     facet->xout.mirrors = xout.mirrors;
4720     facet->nf_flow.output_iface = facet->xout.nf_output_iface;
4721
4722     if (facet->rule != new_rule) {
4723         COVERAGE_INC(facet_changed_rule);
4724         list_remove(&facet->list_node);
4725         list_push_back(&new_rule->facets, &facet->list_node);
4726         facet->rule = new_rule;
4727         facet->used = new_rule->up.created;
4728         facet->prev_used = facet->used;
4729     }
4730
4731     xlate_out_uninit(&xout);
4732     return true;
4733 }
4734
4735 static void
4736 facet_reset_counters(struct facet *facet)
4737 {
4738     facet->packet_count = 0;
4739     facet->byte_count = 0;
4740     facet->prev_packet_count = 0;
4741     facet->prev_byte_count = 0;
4742     facet->accounted_bytes = 0;
4743 }
4744
4745 static void
4746 facet_push_stats(struct facet *facet, bool may_learn)
4747 {
4748     struct dpif_flow_stats stats;
4749
4750     ovs_assert(facet->packet_count >= facet->prev_packet_count);
4751     ovs_assert(facet->byte_count >= facet->prev_byte_count);
4752     ovs_assert(facet->used >= facet->prev_used);
4753
4754     stats.n_packets = facet->packet_count - facet->prev_packet_count;
4755     stats.n_bytes = facet->byte_count - facet->prev_byte_count;
4756     stats.used = facet->used;
4757     stats.tcp_flags = facet->tcp_flags;
4758
4759     if (may_learn || stats.n_packets || facet->used > facet->prev_used) {
4760         struct ofproto_dpif *ofproto =
4761             ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4762
4763         struct ofport_dpif *in_port;
4764         struct xlate_in xin;
4765
4766         facet->prev_packet_count = facet->packet_count;
4767         facet->prev_byte_count = facet->byte_count;
4768         facet->prev_used = facet->used;
4769
4770         in_port = get_ofp_port(ofproto, facet->flow.in_port);
4771         if (in_port && in_port->tnl_port) {
4772             netdev_vport_inc_rx(in_port->up.netdev, &stats);
4773         }
4774
4775         rule_credit_stats(facet->rule, &stats);
4776         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &facet->nf_flow,
4777                                  facet->used);
4778         netflow_flow_update_flags(&facet->nf_flow, facet->tcp_flags);
4779         update_mirror_stats(ofproto, facet->xout.mirrors, stats.n_packets,
4780                             stats.n_bytes);
4781
4782         xlate_in_init(&xin, ofproto, &facet->flow, facet->rule,
4783                       stats.tcp_flags, NULL);
4784         xin.resubmit_stats = &stats;
4785         xin.may_learn = may_learn;
4786         xlate_actions_for_side_effects(&xin);
4787     }
4788 }
4789
4790 static void
4791 push_all_stats__(bool run_fast)
4792 {
4793     static long long int rl = LLONG_MIN;
4794     struct ofproto_dpif *ofproto;
4795
4796     if (time_msec() < rl) {
4797         return;
4798     }
4799
4800     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
4801         struct cls_cursor cursor;
4802         struct facet *facet;
4803
4804         cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
4805         CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
4806             facet_push_stats(facet, false);
4807             if (run_fast) {
4808                 run_fast_rl();
4809             }
4810         }
4811     }
4812
4813     rl = time_msec() + 100;
4814 }
4815
4816 static void
4817 push_all_stats(void)
4818 {
4819     push_all_stats__(true);
4820 }
4821
4822 void
4823 rule_credit_stats(struct rule_dpif *rule, const struct dpif_flow_stats *stats)
4824 {
4825     rule->packet_count += stats->n_packets;
4826     rule->byte_count += stats->n_bytes;
4827     ofproto_rule_update_used(&rule->up, stats->used);
4828 }
4829 \f
4830 /* Subfacets. */
4831
4832 static struct subfacet *
4833 subfacet_find(struct dpif_backer *backer, const struct nlattr *key,
4834               size_t key_len, uint32_t key_hash)
4835 {
4836     struct subfacet *subfacet;
4837
4838     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (subfacet, hmap_node, key_hash,
4839                              &backer->subfacets) {
4840         if (subfacet->key_len == key_len
4841             && !memcmp(key, subfacet->key, key_len)) {
4842             return subfacet;
4843         }
4844     }
4845
4846     return NULL;
4847 }
4848
4849 /* Searches 'facet' (within 'ofproto') for a subfacet with the specified
4850  * 'key_fitness', 'key', and 'key_len' members in 'miss'.  Returns the
4851  * existing subfacet if there is one, otherwise creates and returns a
4852  * new subfacet. */
4853 static struct subfacet *
4854 subfacet_create(struct facet *facet, struct flow_miss *miss,
4855                 long long int now)
4856 {
4857     struct dpif_backer *backer = miss->ofproto->backer;
4858     enum odp_key_fitness key_fitness = miss->key_fitness;
4859     const struct nlattr *key = miss->key;
4860     size_t key_len = miss->key_len;
4861     uint32_t key_hash;
4862     struct subfacet *subfacet;
4863
4864     key_hash = odp_flow_key_hash(key, key_len);
4865
4866     if (list_is_empty(&facet->subfacets)) {
4867         subfacet = &facet->one_subfacet;
4868     } else {
4869         subfacet = subfacet_find(backer, key, key_len, key_hash);
4870         if (subfacet) {
4871             if (subfacet->facet == facet) {
4872                 return subfacet;
4873             }
4874
4875             /* This shouldn't happen. */
4876             VLOG_ERR_RL(&rl, "subfacet with wrong facet");
4877             subfacet_destroy(subfacet);
4878         }
4879
4880         subfacet = xmalloc(sizeof *subfacet);
4881     }
4882
4883     hmap_insert(&backer->subfacets, &subfacet->hmap_node, key_hash);
4884     list_push_back(&facet->subfacets, &subfacet->list_node);
4885     subfacet->facet = facet;
4886     subfacet->key_fitness = key_fitness;
4887     subfacet->key = xmemdup(key, key_len);
4888     subfacet->key_len = key_len;
4889     subfacet->used = now;
4890     subfacet->created = now;
4891     subfacet->dp_packet_count = 0;
4892     subfacet->dp_byte_count = 0;
4893     subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
4894     subfacet->backer = backer;
4895
4896     backer->subfacet_add_count++;
4897     return subfacet;
4898 }
4899
4900 /* Uninstalls 'subfacet' from the datapath, if it is installed, removes it from
4901  * its facet within 'ofproto', and frees it. */
4902 static void
4903 subfacet_destroy__(struct subfacet *subfacet)
4904 {
4905     struct facet *facet = subfacet->facet;
4906     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4907
4908     /* Update ofproto stats before uninstall the subfacet. */
4909     ofproto->backer->subfacet_del_count++;
4910
4911     subfacet_uninstall(subfacet);
4912     hmap_remove(&subfacet->backer->subfacets, &subfacet->hmap_node);
4913     list_remove(&subfacet->list_node);
4914     free(subfacet->key);
4915     if (subfacet != &facet->one_subfacet) {
4916         free(subfacet);
4917     }
4918 }
4919
4920 /* Destroys 'subfacet', as with subfacet_destroy__(), and then if this was the
4921  * last remaining subfacet in its facet destroys the facet too. */
4922 static void
4923 subfacet_destroy(struct subfacet *subfacet)
4924 {
4925     struct facet *facet = subfacet->facet;
4926
4927     if (list_is_singleton(&facet->subfacets)) {
4928         /* facet_remove() needs at least one subfacet (it will remove it). */
4929         facet_remove(facet);
4930     } else {
4931         subfacet_destroy__(subfacet);
4932     }
4933 }
4934
4935 static void
4936 subfacet_destroy_batch(struct dpif_backer *backer,
4937                        struct subfacet **subfacets, int n)
4938 {
4939     struct dpif_op ops[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4940     struct dpif_op *opsp[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4941     struct dpif_flow_stats stats[SUBFACET_DESTROY_MAX_BATCH];
4942     int i;
4943
4944     for (i = 0; i < n; i++) {
4945         ops[i].type = DPIF_OP_FLOW_DEL;
4946         ops[i].u.flow_del.key = subfacets[i]->key;
4947         ops[i].u.flow_del.key_len = subfacets[i]->key_len;
4948         ops[i].u.flow_del.stats = &stats[i];
4949         opsp[i] = &ops[i];
4950     }
4951
4952     dpif_operate(backer->dpif, opsp, n);
4953     for (i = 0; i < n; i++) {
4954         subfacet_reset_dp_stats(subfacets[i], &stats[i]);
4955         subfacets[i]->path = SF_NOT_INSTALLED;
4956         subfacet_destroy(subfacets[i]);
4957         run_fast_rl();
4958     }
4959 }
4960
4961 /* Updates 'subfacet''s datapath flow, setting its actions to 'actions_len'
4962  * bytes of actions in 'actions'.  If 'stats' is non-null, statistics counters
4963  * in the datapath will be zeroed and 'stats' will be updated with traffic new
4964  * since 'subfacet' was last updated.
4965  *
4966  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
4967 static int
4968 subfacet_install(struct subfacet *subfacet, const struct ofpbuf *odp_actions,
4969                  struct dpif_flow_stats *stats)
4970 {
4971     struct facet *facet = subfacet->facet;
4972     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto);
4973     enum subfacet_path path = facet->xout.slow ? SF_SLOW_PATH : SF_FAST_PATH;
4974     const struct nlattr *actions = odp_actions->data;
4975     size_t actions_len = odp_actions->size;
4976
4977     uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
4978     enum dpif_flow_put_flags flags;
4979     int ret;
4980
4981     flags = DPIF_FP_CREATE | DPIF_FP_MODIFY;
4982     if (stats) {
4983         flags |= DPIF_FP_ZERO_STATS;
4984     }
4985
4986     if (path == SF_SLOW_PATH) {
4987         compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
4988                           slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
4989                           &actions, &actions_len);
4990     }
4991
4992     ret = dpif_flow_put(subfacet->backer->dpif, flags, subfacet->key,
4993                         subfacet->key_len, actions, actions_len, stats);
4994
4995     if (stats) {
4996         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, stats);
4997     }
4998
4999     if (!ret) {
5000         subfacet->path = path;
5001     }
5002     return ret;
5003 }
5004
5005 /* If 'subfacet' is installed in the datapath, uninstalls it. */
5006 static void
5007 subfacet_uninstall(struct subfacet *subfacet)
5008 {
5009     if (subfacet->path != SF_NOT_INSTALLED) {
5010         struct rule_dpif *rule = subfacet->facet->rule;
5011         struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5012         struct dpif_flow_stats stats;
5013         int error;
5014
5015         error = dpif_flow_del(ofproto->backer->dpif, subfacet->key,
5016                               subfacet->key_len, &stats);
5017         subfacet_reset_dp_stats(subfacet, &stats);
5018         if (!error) {
5019             subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5020         }
5021         subfacet->path = SF_NOT_INSTALLED;
5022     } else {
5023         ovs_assert(subfacet->dp_packet_count == 0);
5024         ovs_assert(subfacet->dp_byte_count == 0);
5025     }
5026 }
5027
5028 /* Resets 'subfacet''s datapath statistics counters.  This should be called
5029  * when 'subfacet''s statistics are cleared in the datapath.  If 'stats' is
5030  * non-null, it should contain the statistics returned by dpif when 'subfacet'
5031  * was reset in the datapath.  'stats' will be modified to include only
5032  * statistics new since 'subfacet' was last updated. */
5033 static void
5034 subfacet_reset_dp_stats(struct subfacet *subfacet,
5035                         struct dpif_flow_stats *stats)
5036 {
5037     if (stats
5038         && subfacet->dp_packet_count <= stats->n_packets
5039         && subfacet->dp_byte_count <= stats->n_bytes) {
5040         stats->n_packets -= subfacet->dp_packet_count;
5041         stats->n_bytes -= subfacet->dp_byte_count;
5042     }
5043
5044     subfacet->dp_packet_count = 0;
5045     subfacet->dp_byte_count = 0;
5046 }
5047
5048 /* Folds the statistics from 'stats' into the counters in 'subfacet'.
5049  *
5050  * Because of the meaning of a subfacet's counters, it only makes sense to do
5051  * this if 'stats' are not tracked in the datapath, that is, if 'stats'
5052  * represents a packet that was sent by hand or if it represents statistics
5053  * that have been cleared out of the datapath. */
5054 static void
5055 subfacet_update_stats(struct subfacet *subfacet,
5056                       const struct dpif_flow_stats *stats)
5057 {
5058     if (stats->n_packets || stats->used > subfacet->used) {
5059         struct facet *facet = subfacet->facet;
5060
5061         subfacet->used = MAX(subfacet->used, stats->used);
5062         facet->used = MAX(facet->used, stats->used);
5063         facet->packet_count += stats->n_packets;
5064         facet->byte_count += stats->n_bytes;
5065         facet->tcp_flags |= stats->tcp_flags;
5066     }
5067 }
5068 \f
5069 /* Rules. */
5070
5071 /* Lookup 'flow' in 'ofproto''s classifier.  If 'wc' is non-null, sets
5072  * the fields that were relevant as part of the lookup. */
5073 static struct rule_dpif *
5074 rule_dpif_lookup(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5075                  struct flow_wildcards *wc)
5076 {
5077     struct rule_dpif *rule;
5078
5079     rule = rule_dpif_lookup_in_table(ofproto, flow, wc, 0);
5080     if (rule) {
5081         return rule;
5082     }
5083
5084     return rule_dpif_miss_rule(ofproto, flow);
5085 }
5086
5087 struct rule_dpif *
5088 rule_dpif_lookup_in_table(struct ofproto_dpif *ofproto,
5089                           const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
5090                           uint8_t table_id)
5091 {
5092     struct cls_rule *cls_rule;
5093     struct classifier *cls;
5094     bool frag;
5095
5096     if (table_id >= N_TABLES) {
5097         return NULL;
5098     }
5099
5100     cls = &ofproto->up.tables[table_id].cls;
5101     frag = (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) != 0;
5102     if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_NORMAL) {
5103         /* We must pretend that transport ports are unavailable. */
5104         struct flow ofpc_normal_flow = *flow;
5105         ofpc_normal_flow.tp_src = htons(0);
5106         ofpc_normal_flow.tp_dst = htons(0);
5107         cls_rule = classifier_lookup(cls, &ofpc_normal_flow, wc);
5108     } else if (frag && ofproto->up.frag_handling == OFPC_FRAG_DROP) {
5109         cls_rule = &ofproto->drop_frags_rule->up.cr;
5110         if (wc) {
5111             flow_wildcards_init_exact(wc);
5112         }
5113     } else {
5114         cls_rule = classifier_lookup(cls, flow, wc);
5115     }
5116     return rule_dpif_cast(rule_from_cls_rule(cls_rule));
5117 }
5118
5119 struct rule_dpif *
5120 rule_dpif_miss_rule(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow)
5121 {
5122     struct ofport_dpif *port;
5123
5124     port = get_ofp_port(ofproto, flow->in_port);
5125     if (!port) {
5126         VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16, flow->in_port);
5127         return ofproto->miss_rule;
5128     }
5129
5130     if (port->up.pp.config & OFPUTIL_PC_NO_PACKET_IN) {
5131         return ofproto->no_packet_in_rule;
5132     }
5133     return ofproto->miss_rule;
5134 }
5135
5136 static void
5137 complete_operation(struct rule_dpif *rule)
5138 {
5139     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5140
5141     rule_invalidate(rule);
5142     if (clogged) {
5143         struct dpif_completion *c = xmalloc(sizeof *c);
5144         c->op = rule->up.pending;
5145         list_push_back(&ofproto->completions, &c->list_node);
5146     } else {
5147         ofoperation_complete(rule->up.pending, 0);
5148     }
5149 }
5150
5151 static struct rule *
5152 rule_alloc(void)
5153 {
5154     struct rule_dpif *rule = xmalloc(sizeof *rule);
5155     return &rule->up;
5156 }
5157
5158 static void
5159 rule_dealloc(struct rule *rule_)
5160 {
5161     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5162     free(rule);
5163 }
5164
5165 static enum ofperr
5166 rule_construct(struct rule *rule_)
5167 {
5168     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5169     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5170     struct rule_dpif *victim;
5171     uint8_t table_id;
5172
5173     rule->packet_count = 0;
5174     rule->byte_count = 0;
5175
5176     victim = rule_dpif_cast(ofoperation_get_victim(rule->up.pending));
5177     if (victim && !list_is_empty(&victim->facets)) {
5178         struct facet *facet;
5179
5180         rule->facets = victim->facets;
5181         list_moved(&rule->facets);
5182         LIST_FOR_EACH (facet, list_node, &rule->facets) {
5183             /* XXX: We're only clearing our local counters here.  It's possible
5184              * that quite a few packets are unaccounted for in the datapath
5185              * statistics.  These will be accounted to the new rule instead of
5186              * cleared as required.  This could be fixed by clearing out the
5187              * datapath statistics for this facet, but currently it doesn't
5188              * seem worth it. */
5189             facet_reset_counters(facet);
5190             facet->rule = rule;
5191         }
5192     } else {
5193         /* Must avoid list_moved() in this case. */
5194         list_init(&rule->facets);
5195     }
5196
5197     table_id = rule->up.table_id;
5198     if (victim) {
5199         rule->tag = victim->tag;
5200     } else if (table_id == 0) {
5201         rule->tag = 0;
5202     } else {
5203         struct flow flow;
5204
5205         miniflow_expand(&rule->up.cr.match.flow, &flow);
5206         rule->tag = rule_calculate_tag(&flow, &rule->up.cr.match.mask,
5207                                        ofproto->tables[table_id].basis);
5208     }
5209
5210     complete_operation(rule);
5211     return 0;
5212 }
5213
5214 static void
5215 rule_destruct(struct rule *rule_)
5216 {
5217     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5218     struct facet *facet, *next_facet;
5219
5220     LIST_FOR_EACH_SAFE (facet, next_facet, list_node, &rule->facets) {
5221         facet_revalidate(facet);
5222     }
5223
5224     complete_operation(rule);
5225 }
5226
5227 static void
5228 rule_get_stats(struct rule *rule_, uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
5229 {
5230     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5231
5232     /* push_all_stats() can handle flow misses which, when using the learn
5233      * action, can cause rules to be added and deleted.  This can corrupt our
5234      * caller's datastructures which assume that rule_get_stats() doesn't have
5235      * an impact on the flow table. To be safe, we disable miss handling. */
5236     push_all_stats__(false);
5237
5238     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
5239      * in facets.  This counts, for example, facets that have expired. */
5240     *packets = rule->packet_count;
5241     *bytes = rule->byte_count;
5242 }
5243
5244 static void
5245 rule_dpif_execute(struct rule_dpif *rule, const struct flow *flow,
5246                   struct ofpbuf *packet)
5247 {
5248     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5249     struct dpif_flow_stats stats;
5250     struct xlate_out xout;
5251     struct xlate_in xin;
5252
5253     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5254     rule_credit_stats(rule, &stats);
5255
5256     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, rule, stats.tcp_flags, packet);
5257     xin.resubmit_stats = &stats;
5258     xlate_actions(&xin, &xout);
5259
5260     execute_odp_actions(ofproto, flow, xout.odp_actions.data,
5261                         xout.odp_actions.size, packet);
5262
5263     xlate_out_uninit(&xout);
5264 }
5265
5266 static enum ofperr
5267 rule_execute(struct rule *rule, const struct flow *flow,
5268              struct ofpbuf *packet)
5269 {
5270     rule_dpif_execute(rule_dpif_cast(rule), flow, packet);
5271     ofpbuf_delete(packet);
5272     return 0;
5273 }
5274
5275 static void
5276 rule_modify_actions(struct rule *rule_)
5277 {
5278     struct rule_dpif *rule = rule_dpif_cast(rule_);
5279
5280     complete_operation(rule);
5281 }
5282 \f
5283 /* Sends 'packet' out 'ofport'.
5284  * May modify 'packet'.
5285  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
5286 static int
5287 send_packet(const struct ofport_dpif *ofport, struct ofpbuf *packet)
5288 {
5289     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport->up.ofproto);
5290     uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5291     struct ofpbuf key, odp_actions;
5292     struct dpif_flow_stats stats;
5293     struct odputil_keybuf keybuf;
5294     struct ofpact_output output;
5295     struct xlate_out xout;
5296     struct xlate_in xin;
5297     struct flow flow;
5298     int error;
5299
5300     ofpbuf_use_stub(&odp_actions, odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5301     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5302
5303     /* Use OFPP_NONE as the in_port to avoid special packet processing. */
5304     flow_extract(packet, 0, 0, NULL, OFPP_NONE, &flow);
5305     odp_flow_key_from_flow(&key, &flow, ofp_port_to_odp_port(ofproto,
5306                                                              OFPP_LOCAL));
5307     dpif_flow_stats_extract(&flow, packet, time_msec(), &stats);
5308
5309     ofpact_init(&output.ofpact, OFPACT_OUTPUT, sizeof output);
5310     output.port = ofport->up.ofp_port;
5311     output.max_len = 0;
5312
5313     xlate_in_init(&xin, ofproto, &flow, NULL, 0, packet);
5314     xin.ofpacts_len = sizeof output;
5315     xin.ofpacts = &output.ofpact;
5316     xin.resubmit_stats = &stats;
5317     xlate_actions(&xin, &xout);
5318
5319     error = dpif_execute(ofproto->backer->dpif,
5320                          key.data, key.size,
5321                          xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size,
5322                          packet);
5323     xlate_out_uninit(&xout);
5324
5325     if (error) {
5326         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to send packet on port %s (%s)",
5327                      ofproto->up.name, netdev_get_name(ofport->up.netdev),
5328                      strerror(error));
5329     }
5330
5331     ofproto->stats.tx_packets++;
5332     ofproto->stats.tx_bytes += packet->size;
5333     return error;
5334 }
5335
5336 /* Composes an ODP action for a "slow path" action for 'flow' within 'ofproto'.
5337  * The action will state 'slow' as the reason that the action is in the slow
5338  * path.  (This is purely informational: it allows a human viewing "ovs-dpctl
5339  * dump-flows" output to see why a flow is in the slow path.)
5340  *
5341  * The 'stub_size' bytes in 'stub' will be used to store the action.
5342  * 'stub_size' must be large enough for the action.
5343  *
5344  * The action and its size will be stored in '*actionsp' and '*actions_lenp',
5345  * respectively. */
5346 static void
5347 compose_slow_path(const struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5348                   enum slow_path_reason slow,
5349                   uint64_t *stub, size_t stub_size,
5350                   const struct nlattr **actionsp, size_t *actions_lenp)
5351 {
5352     union user_action_cookie cookie;
5353     struct ofpbuf buf;
5354
5355     cookie.type = USER_ACTION_COOKIE_SLOW_PATH;
5356     cookie.slow_path.unused = 0;
5357     cookie.slow_path.reason = slow;
5358
5359     ofpbuf_use_stack(&buf, stub, stub_size);
5360     if (slow & (SLOW_CFM | SLOW_BFD | SLOW_LACP | SLOW_STP)) {
5361         uint32_t pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif, UINT32_MAX);
5362         odp_put_userspace_action(pid, &cookie, sizeof cookie.slow_path, &buf);
5363     } else {
5364         put_userspace_action(ofproto, &buf, flow, &cookie,
5365                              sizeof cookie.slow_path);
5366     }
5367     *actionsp = buf.data;
5368     *actions_lenp = buf.size;
5369 }
5370
5371 size_t
5372 put_userspace_action(const struct ofproto_dpif *ofproto,
5373                      struct ofpbuf *odp_actions,
5374                      const struct flow *flow,
5375                      const union user_action_cookie *cookie,
5376                      const size_t cookie_size)
5377 {
5378     uint32_t pid;
5379
5380     pid = dpif_port_get_pid(ofproto->backer->dpif,
5381                             ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
5382
5383     return odp_put_userspace_action(pid, cookie, cookie_size, odp_actions);
5384 }
5385
5386
5387 static void
5388 update_mirror_stats(struct ofproto_dpif *ofproto, mirror_mask_t mirrors,
5389                     uint64_t packets, uint64_t bytes)
5390 {
5391     if (!mirrors) {
5392         return;
5393     }
5394
5395     for (; mirrors; mirrors = zero_rightmost_1bit(mirrors)) {
5396         struct ofmirror *m;
5397
5398         m = ofproto->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
5399
5400         if (!m) {
5401             /* In normal circumstances 'm' will not be NULL.  However,
5402              * if mirrors are reconfigured, we can temporarily get out
5403              * of sync in facet_revalidate().  We could "correct" the
5404              * mirror list before reaching here, but doing that would
5405              * not properly account the traffic stats we've currently
5406              * accumulated for previous mirror configuration. */
5407             continue;
5408         }
5409
5410         m->packet_count += packets;
5411         m->byte_count += bytes;
5412     }
5413 }
5414
5415 \f
5416 /* Optimized flow revalidation.
5417  *
5418  * It's a difficult problem, in general, to tell which facets need to have
5419  * their actions recalculated whenever the OpenFlow flow table changes.  We
5420  * don't try to solve that general problem: for most kinds of OpenFlow flow
5421  * table changes, we recalculate the actions for every facet.  This is
5422  * relatively expensive, but it's good enough if the OpenFlow flow table
5423  * doesn't change very often.
5424  *
5425  * However, we can expect one particular kind of OpenFlow flow table change to
5426  * happen frequently: changes caused by MAC learning.  To avoid wasting a lot
5427  * of CPU on revalidating every facet whenever MAC learning modifies the flow
5428  * table, we add a special case that applies to flow tables in which every rule
5429  * has the same form (that is, the same wildcards), except that the table is
5430  * also allowed to have a single "catch-all" flow that matches all packets.  We
5431  * optimize this case by tagging all of the facets that resubmit into the table
5432  * and invalidating the same tag whenever a flow changes in that table.  The
5433  * end result is that we revalidate just the facets that need it (and sometimes
5434  * a few more, but not all of the facets or even all of the facets that
5435  * resubmit to the table modified by MAC learning). */
5436
5437 /* Calculates the tag to use for 'flow' and mask 'mask' when it is inserted
5438  * into an OpenFlow table with the given 'basis'. */
5439 tag_type
5440 rule_calculate_tag(const struct flow *flow, const struct minimask *mask,
5441                    uint32_t secret)
5442 {
5443     if (minimask_is_catchall(mask)) {
5444         return 0;
5445     } else {
5446         uint32_t hash = flow_hash_in_minimask(flow, mask, secret);
5447         return tag_create_deterministic(hash);
5448     }
5449 }
5450
5451 /* Following a change to OpenFlow table 'table_id' in 'ofproto', update the
5452  * taggability of that table.
5453  *
5454  * This function must be called after *each* change to a flow table.  If you
5455  * skip calling it on some changes then the pointer comparisons at the end can
5456  * be invalid if you get unlucky.  For example, if a flow removal causes a
5457  * cls_table to be destroyed and then a flow insertion causes a cls_table with
5458  * different wildcards to be created with the same address, then this function
5459  * will incorrectly skip revalidation. */
5460 static void
5461 table_update_taggable(struct ofproto_dpif *ofproto, uint8_t table_id)
5462 {
5463     struct table_dpif *table = &ofproto->tables[table_id];
5464     const struct oftable *oftable = &ofproto->up.tables[table_id];
5465     struct cls_table *catchall, *other;
5466     struct cls_table *t;
5467
5468     catchall = other = NULL;
5469
5470     switch (hmap_count(&oftable->cls.tables)) {
5471     case 0:
5472         /* We could tag this OpenFlow table but it would make the logic a
5473          * little harder and it's a corner case that doesn't seem worth it
5474          * yet. */
5475         break;
5476
5477     case 1:
5478     case 2:
5479         HMAP_FOR_EACH (t, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
5480             if (cls_table_is_catchall(t)) {
5481                 catchall = t;
5482             } else if (!other) {
5483                 other = t;
5484             } else {
5485                 /* Indicate that we can't tag this by setting both tables to
5486                  * NULL.  (We know that 'catchall' is already NULL.) */
5487                 other = NULL;
5488             }
5489         }
5490         break;
5491
5492     default:
5493         /* Can't tag this table. */
5494         break;
5495     }
5496
5497     if (table->catchall_table != catchall || table->other_table != other) {
5498         table->catchall_table = catchall;
5499         table->other_table = other;
5500         ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
5501     }
5502 }
5503
5504 /* Given 'rule' that has changed in some way (either it is a rule being
5505  * inserted, a rule being deleted, or a rule whose actions are being
5506  * modified), marks facets for revalidation to ensure that packets will be
5507  * forwarded correctly according to the new state of the flow table.
5508  *
5509  * This function must be called after *each* change to a flow table.  See
5510  * the comment on table_update_taggable() for more information. */
5511 static void
5512 rule_invalidate(const struct rule_dpif *rule)
5513 {
5514     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(rule->up.ofproto);
5515
5516     table_update_taggable(ofproto, rule->up.table_id);
5517
5518     if (!ofproto->backer->need_revalidate) {
5519         struct table_dpif *table = &ofproto->tables[rule->up.table_id];
5520
5521         if (table->other_table && rule->tag) {
5522             tag_set_add(&ofproto->backer->revalidate_set, rule->tag);
5523         } else {
5524             ofproto->backer->need_revalidate = REV_FLOW_TABLE;
5525         }
5526     }
5527 }
5528 \f
5529 static bool
5530 set_frag_handling(struct ofproto *ofproto_,
5531                   enum ofp_config_flags frag_handling)
5532 {
5533     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5534     if (frag_handling != OFPC_FRAG_REASM) {
5535         ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
5536         return true;
5537     } else {
5538         return false;
5539     }
5540 }
5541
5542 static enum ofperr
5543 packet_out(struct ofproto *ofproto_, struct ofpbuf *packet,
5544            const struct flow *flow,
5545            const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
5546 {
5547     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5548     struct odputil_keybuf keybuf;
5549     struct dpif_flow_stats stats;
5550     struct xlate_out xout;
5551     struct xlate_in xin;
5552     struct ofpbuf key;
5553
5554
5555     ofpbuf_use_stack(&key, &keybuf, sizeof keybuf);
5556     odp_flow_key_from_flow(&key, flow,
5557                            ofp_port_to_odp_port(ofproto, flow->in_port));
5558
5559     dpif_flow_stats_extract(flow, packet, time_msec(), &stats);
5560
5561     xlate_in_init(&xin, ofproto, flow, NULL, stats.tcp_flags, packet);
5562     xin.resubmit_stats = &stats;
5563     xin.ofpacts_len = ofpacts_len;
5564     xin.ofpacts = ofpacts;
5565
5566     xlate_actions(&xin, &xout);
5567     dpif_execute(ofproto->backer->dpif, key.data, key.size,
5568                  xout.odp_actions.data, xout.odp_actions.size, packet);
5569     xlate_out_uninit(&xout);
5570
5571     return 0;
5572 }
5573 \f
5574 /* NetFlow. */
5575
5576 static int
5577 set_netflow(struct ofproto *ofproto_,
5578             const struct netflow_options *netflow_options)
5579 {
5580     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5581
5582     if (netflow_options) {
5583         if (!ofproto->netflow) {
5584             ofproto->netflow = netflow_create();
5585         }
5586         return netflow_set_options(ofproto->netflow, netflow_options);
5587     } else {
5588         netflow_destroy(ofproto->netflow);
5589         ofproto->netflow = NULL;
5590         return 0;
5591     }
5592 }
5593
5594 static void
5595 get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto_,
5596                 uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id)
5597 {
5598     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofproto_);
5599
5600     dpif_get_netflow_ids(ofproto->backer->dpif, engine_type, engine_id);
5601 }
5602
5603 static void
5604 send_active_timeout(struct ofproto_dpif *ofproto, struct facet *facet)
5605 {
5606     if (!facet_is_controller_flow(facet) &&
5607         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &facet->nf_flow)) {
5608         struct subfacet *subfacet;
5609         struct ofexpired expired;
5610
5611         LIST_FOR_EACH (subfacet, list_node, &facet->subfacets) {
5612             if (subfacet->path == SF_FAST_PATH) {
5613                 struct dpif_flow_stats stats;
5614
5615                 subfacet_install(subfacet, &facet->xout.odp_actions,
5616                                  &stats);
5617                 subfacet_update_stats(subfacet, &stats);
5618             }
5619         }
5620
5621         expired.flow = facet->flow;
5622         expired.packet_count = facet->packet_count;
5623         expired.byte_count = facet->byte_count;
5624         expired.used = facet->used;
5625         netflow_expire(ofproto->netflow, &facet->nf_flow, &expired);
5626     }
5627 }
5628
5629 static void
5630 send_netflow_active_timeouts(struct ofproto_dpif *ofproto)
5631 {
5632     struct cls_cursor cursor;
5633     struct facet *facet;
5634
5635     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
5636     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
5637         send_active_timeout(ofproto, facet);
5638     }
5639 }
5640 \f
5641 static struct ofproto_dpif *
5642 ofproto_dpif_lookup(const char *name)
5643 {
5644     struct ofproto_dpif *ofproto;
5645
5646     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node,
5647                              hash_string(name, 0), &all_ofproto_dpifs) {
5648         if (!strcmp(ofproto->up.name, name)) {
5649             return ofproto;
5650         }
5651     }
5652     return NULL;
5653 }
5654
5655 static void
5656 ofproto_unixctl_fdb_flush(struct unixctl_conn *conn, int argc,
5657                           const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5658 {
5659     struct ofproto_dpif *ofproto;
5660
5661     if (argc > 1) {
5662         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5663         if (!ofproto) {
5664             unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
5665             return;
5666         }
5667         mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
5668     } else {
5669         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
5670             mac_learning_flush(ofproto->ml, &ofproto->backer->revalidate_set);
5671         }
5672     }
5673
5674     unixctl_command_reply(conn, "table successfully flushed");
5675 }
5676
5677 static void
5678 ofproto_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
5679                          const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
5680 {
5681     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
5682     const struct ofproto_dpif *ofproto;
5683     const struct mac_entry *e;
5684
5685     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5686     if (!ofproto) {
5687         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
5688         return;
5689     }
5690
5691     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
5692     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &ofproto->ml->lrus) {
5693         struct ofbundle *bundle = e->port.p;
5694         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
5695                       ofbundle_get_a_port(bundle)->odp_port,
5696                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac),
5697                       mac_entry_age(ofproto->ml, e));
5698     }
5699     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
5700     ds_destroy(&ds);
5701 }
5702
5703 struct trace_ctx {
5704     struct xlate_out xout;
5705     struct xlate_in xin;
5706     struct flow flow;
5707     struct ds *result;
5708 };
5709
5710 static void
5711 trace_format_rule(struct ds *result, int level, const struct rule_dpif *rule)
5712 {
5713     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5714     if (!rule) {
5715         ds_put_cstr(result, "No match\n");
5716         return;
5717     }
5718
5719     ds_put_format(result, "Rule: table=%"PRIu8" cookie=%#"PRIx64" ",
5720                   rule ? rule->up.table_id : 0, ntohll(rule->up.flow_cookie));
5721     cls_rule_format(&rule->up.cr, result);
5722     ds_put_char(result, '\n');
5723
5724     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5725     ds_put_cstr(result, "OpenFlow ");
5726     ofpacts_format(rule->up.ofpacts, rule->up.ofpacts_len, result);
5727     ds_put_char(result, '\n');
5728 }
5729
5730 static void
5731 trace_format_flow(struct ds *result, int level, const char *title,
5732                   struct trace_ctx *trace)
5733 {
5734     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5735     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5736     if (flow_equal(&trace->xin.flow, &trace->flow)) {
5737         ds_put_cstr(result, "unchanged");
5738     } else {
5739         flow_format(result, &trace->xin.flow);
5740         trace->flow = trace->xin.flow;
5741     }
5742     ds_put_char(result, '\n');
5743 }
5744
5745 static void
5746 trace_format_regs(struct ds *result, int level, const char *title,
5747                   struct trace_ctx *trace)
5748 {
5749     size_t i;
5750
5751     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5752     ds_put_format(result, "%s:", title);
5753     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
5754         ds_put_format(result, " reg%zu=0x%"PRIx32, i, trace->flow.regs[i]);
5755     }
5756     ds_put_char(result, '\n');
5757 }
5758
5759 static void
5760 trace_format_odp(struct ds *result, int level, const char *title,
5761                  struct trace_ctx *trace)
5762 {
5763     struct ofpbuf *odp_actions = &trace->xout.odp_actions;
5764
5765     ds_put_char_multiple(result, '\t', level);
5766     ds_put_format(result, "%s: ", title);
5767     format_odp_actions(result, odp_actions->data, odp_actions->size);
5768     ds_put_char(result, '\n');
5769 }
5770
5771 static void
5772 trace_resubmit(struct xlate_in *xin, struct rule_dpif *rule, int recurse)
5773 {
5774     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(xin, struct trace_ctx, xin);
5775     struct ds *result = trace->result;
5776
5777     ds_put_char(result, '\n');
5778     trace_format_flow(result, recurse + 1, "Resubmitted flow", trace);
5779     trace_format_regs(result, recurse + 1, "Resubmitted regs", trace);
5780     trace_format_odp(result,  recurse + 1, "Resubmitted  odp", trace);
5781     trace_format_rule(result, recurse + 1, rule);
5782 }
5783
5784 static void
5785 trace_report(struct xlate_in *xin, const char *s, int recurse)
5786 {
5787     struct trace_ctx *trace = CONTAINER_OF(xin, struct trace_ctx, xin);
5788     struct ds *result = trace->result;
5789
5790     ds_put_char_multiple(result, '\t', recurse);
5791     ds_put_cstr(result, s);
5792     ds_put_char(result, '\n');
5793 }
5794
5795 static void
5796 ofproto_unixctl_trace(struct unixctl_conn *conn, int argc, const char *argv[],
5797                       void *aux OVS_UNUSED)
5798 {
5799     const struct dpif_backer *backer;
5800     struct ofproto_dpif *ofproto;
5801     struct ofpbuf odp_key;
5802     struct ofpbuf *packet;
5803     struct ds result;
5804     struct flow flow;
5805     char *s;
5806
5807     packet = NULL;
5808     backer = NULL;
5809     ds_init(&result);
5810     ofpbuf_init(&odp_key, 0);
5811
5812     /* Handle "-generate" or a hex string as the last argument. */
5813     if (!strcmp(argv[argc - 1], "-generate")) {
5814         packet = ofpbuf_new(0);
5815         argc--;
5816     } else {
5817         const char *error = eth_from_hex(argv[argc - 1], &packet);
5818         if (!error) {
5819             argc--;
5820         } else if (argc == 4) {
5821             /* The 3-argument form must end in "-generate' or a hex string. */
5822             unixctl_command_reply_error(conn, error);
5823             goto exit;
5824         }
5825     }
5826
5827     /* Parse the flow and determine whether a datapath or
5828      * bridge is specified. If function odp_flow_key_from_string()
5829      * returns 0, the flow is a odp_flow. If function
5830      * parse_ofp_exact_flow() returns 0, the flow is a br_flow. */
5831     if (!odp_flow_key_from_string(argv[argc - 1], NULL, &odp_key)) {
5832         /* If the odp_flow is the second argument,
5833          * the datapath name is the first argument. */
5834         if (argc == 3) {
5835             const char *dp_type;
5836             if (!strncmp(argv[1], "ovs-", 4)) {
5837                 dp_type = argv[1] + 4;
5838             } else {
5839                 dp_type = argv[1];
5840             }
5841             backer = shash_find_data(&all_dpif_backers, dp_type);
5842             if (!backer) {
5843                 unixctl_command_reply_error(conn, "Cannot find datapath "
5844                                "of this name");
5845                 goto exit;
5846             }
5847         } else {
5848             /* No datapath name specified, so there should be only one
5849              * datapath. */
5850             struct shash_node *node;
5851             if (shash_count(&all_dpif_backers) != 1) {
5852                 unixctl_command_reply_error(conn, "Must specify datapath "
5853                          "name, there is more than one type of datapath");
5854                 goto exit;
5855             }
5856             node = shash_first(&all_dpif_backers);
5857             backer = node->data;
5858         }
5859
5860         /* Extract the ofproto_dpif object from the ofproto_receive()
5861          * function. */
5862         if (ofproto_receive(backer, NULL, odp_key.data,
5863                             odp_key.size, &flow, NULL, &ofproto, NULL)) {
5864             unixctl_command_reply_error(conn, "Invalid datapath flow");
5865             goto exit;
5866         }
5867         ds_put_format(&result, "Bridge: %s\n", ofproto->up.name);
5868     } else if (!parse_ofp_exact_flow(&flow, argv[argc - 1])) {
5869         if (argc != 3) {
5870             unixctl_command_reply_error(conn, "Must specify bridge name");
5871             goto exit;
5872         }
5873
5874         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
5875         if (!ofproto) {
5876             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown bridge name");
5877             goto exit;
5878         }
5879     } else {
5880         unixctl_command_reply_error(conn, "Bad flow syntax");
5881         goto exit;
5882     }
5883
5884     /* Generate a packet, if requested. */
5885     if (packet) {
5886         if (!packet->size) {
5887             flow_compose(packet, &flow);
5888         } else {
5889             ds_put_cstr(&result, "Packet: ");
5890             s = ofp_packet_to_string(packet->data, packet->size);
5891             ds_put_cstr(&result, s);
5892             free(s);
5893
5894             /* Use the metadata from the flow and the packet argument
5895              * to reconstruct the flow. */
5896             flow_extract(packet, flow.skb_priority, flow.skb_mark, NULL,
5897                          flow.in_port, &flow);
5898         }
5899     }
5900
5901     ofproto_trace(ofproto, &flow, packet, &result);
5902     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&result));
5903
5904 exit:
5905     ds_destroy(&result);
5906     ofpbuf_delete(packet);
5907     ofpbuf_uninit(&odp_key);
5908 }
5909
5910 void
5911 ofproto_trace(struct ofproto_dpif *ofproto, const struct flow *flow,
5912               const struct ofpbuf *packet, struct ds *ds)
5913 {
5914     struct rule_dpif *rule;
5915
5916     ds_put_cstr(ds, "Flow: ");
5917     flow_format(ds, flow);
5918     ds_put_char(ds, '\n');
5919
5920     rule = rule_dpif_lookup(ofproto, flow, NULL);
5921
5922     trace_format_rule(ds, 0, rule);
5923     if (rule == ofproto->miss_rule) {
5924         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, flow generates \"packet in\"s.\n");
5925     } else if (rule == ofproto->no_packet_in_rule) {
5926         ds_put_cstr(ds, "\nNo match, packets dropped because "
5927                     "OFPPC_NO_PACKET_IN is set on in_port.\n");
5928     } else if (rule == ofproto->drop_frags_rule) {
5929         ds_put_cstr(ds, "\nPackets dropped because they are IP fragments "
5930                     "and the fragment handling mode is \"drop\".\n");
5931     }
5932
5933     if (rule) {
5934         uint64_t odp_actions_stub[1024 / 8];
5935         struct ofpbuf odp_actions;
5936         struct trace_ctx trace;
5937         struct match match;
5938         uint8_t tcp_flags;
5939
5940         tcp_flags = packet ? packet_get_tcp_flags(packet, flow) : 0;
5941         trace.result = ds;
5942         trace.flow = *flow;
5943         ofpbuf_use_stub(&odp_actions,
5944                         odp_actions_stub, sizeof odp_actions_stub);
5945         xlate_in_init(&trace.xin, ofproto, flow, rule, tcp_flags, packet);
5946         trace.xin.resubmit_hook = trace_resubmit;
5947         trace.xin.report_hook = trace_report;
5948
5949         xlate_actions(&trace.xin, &trace.xout);
5950
5951         ds_put_char(ds, '\n');
5952         trace_format_flow(ds, 0, "Final flow", &trace);
5953
5954         match_init(&match, flow, &trace.xout.wc);
5955         ds_put_cstr(ds, "Relevant fields: ");
5956         match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
5957         ds_put_char(ds, '\n');
5958
5959         ds_put_cstr(ds, "Datapath actions: ");
5960         format_odp_actions(ds, trace.xout.odp_actions.data,
5961                            trace.xout.odp_actions.size);
5962
5963         if (trace.xout.slow) {
5964             ds_put_cstr(ds, "\nThis flow is handled by the userspace "
5965                         "slow path because it:");
5966             switch (trace.xout.slow) {
5967             case SLOW_CFM:
5968                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of CFM packets.");
5969                 break;
5970             case SLOW_LACP:
5971                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of LACP packets.");
5972                 break;
5973             case SLOW_STP:
5974                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of STP packets.");
5975                 break;
5976             case SLOW_BFD:
5977                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Consists of BFD packets.");
5978                 break;
5979             case SLOW_CONTROLLER:
5980                 ds_put_cstr(ds, "\n\t- Sends \"packet-in\" messages "
5981                             "to the OpenFlow controller.");
5982                 break;
5983             case __SLOW_MAX:
5984                 NOT_REACHED();
5985             }
5986         }
5987
5988         xlate_out_uninit(&trace.xout);
5989     }
5990 }
5991
5992 static void
5993 ofproto_dpif_clog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
5994                   const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
5995 {
5996     clogged = true;
5997     unixctl_command_reply(conn, NULL);
5998 }
5999
6000 static void
6001 ofproto_dpif_unclog(struct unixctl_conn *conn OVS_UNUSED, int argc OVS_UNUSED,
6002                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6003 {
6004     clogged = false;
6005     unixctl_command_reply(conn, NULL);
6006 }
6007
6008 /* Runs a self-check of flow translations in 'ofproto'.  Appends a message to
6009  * 'reply' describing the results. */
6010 static void
6011 ofproto_dpif_self_check__(struct ofproto_dpif *ofproto, struct ds *reply)
6012 {
6013     struct cls_cursor cursor;
6014     struct facet *facet;
6015     int errors;
6016
6017     errors = 0;
6018     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
6019     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
6020         if (!facet_check_consistency(facet)) {
6021             errors++;
6022         }
6023     }
6024     if (errors) {
6025         ofproto->backer->need_revalidate = REV_INCONSISTENCY;
6026     }
6027
6028     if (errors) {
6029         ds_put_format(reply, "%s: self-check failed (%d errors)\n",
6030                       ofproto->up.name, errors);
6031     } else {
6032         ds_put_format(reply, "%s: self-check passed\n", ofproto->up.name);
6033     }
6034 }
6035
6036 static void
6037 ofproto_dpif_self_check(struct unixctl_conn *conn,
6038                         int argc, const char *argv[], void *aux OVS_UNUSED)
6039 {
6040     struct ds reply = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6041     struct ofproto_dpif *ofproto;
6042
6043     if (argc > 1) {
6044         ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6045         if (!ofproto) {
6046             unixctl_command_reply_error(conn, "Unknown ofproto (use "
6047                                         "ofproto/list for help)");
6048             return;
6049         }
6050         ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6051     } else {
6052         HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6053             ofproto_dpif_self_check__(ofproto, &reply);
6054         }
6055     }
6056
6057     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&reply));
6058     ds_destroy(&reply);
6059 }
6060
6061 /* Store the current ofprotos in 'ofproto_shash'.  Returns a sorted list
6062  * of the 'ofproto_shash' nodes.  It is the responsibility of the caller
6063  * to destroy 'ofproto_shash' and free the returned value. */
6064 static const struct shash_node **
6065 get_ofprotos(struct shash *ofproto_shash)
6066 {
6067     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6068
6069     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6070         char *name = xasprintf("%s@%s", ofproto->up.type, ofproto->up.name);
6071         shash_add_nocopy(ofproto_shash, name, ofproto);
6072     }
6073
6074     return shash_sort(ofproto_shash);
6075 }
6076
6077 static void
6078 ofproto_unixctl_dpif_dump_dps(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
6079                               const char *argv[] OVS_UNUSED,
6080                               void *aux OVS_UNUSED)
6081 {
6082     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6083     struct shash ofproto_shash;
6084     const struct shash_node **sorted_ofprotos;
6085     int i;
6086
6087     shash_init(&ofproto_shash);
6088     sorted_ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
6089     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
6090         const struct shash_node *node = sorted_ofprotos[i];
6091         ds_put_format(&ds, "%s\n", node->name);
6092     }
6093
6094     shash_destroy(&ofproto_shash);
6095     free(sorted_ofprotos);
6096
6097     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6098     ds_destroy(&ds);
6099 }
6100
6101 static void
6102 show_dp_rates(struct ds *ds, const char *heading,
6103               const struct avg_subfacet_rates *rates)
6104 {
6105     ds_put_format(ds, "%s add rate: %5.3f/min, del rate: %5.3f/min\n",
6106                   heading, rates->add_rate, rates->del_rate);
6107 }
6108
6109 static void
6110 dpif_show_backer(const struct dpif_backer *backer, struct ds *ds)
6111 {
6112     const struct shash_node **ofprotos;
6113     struct ofproto_dpif *ofproto;
6114     struct shash ofproto_shash;
6115     uint64_t n_hit, n_missed;
6116     long long int minutes;
6117     size_t i;
6118
6119     n_hit = n_missed = 0;
6120     HMAP_FOR_EACH (ofproto, all_ofproto_dpifs_node, &all_ofproto_dpifs) {
6121         if (ofproto->backer == backer) {
6122             n_missed += ofproto->n_missed;
6123             n_hit += ofproto->n_hit;
6124         }
6125     }
6126
6127     ds_put_format(ds, "%s: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
6128                   dpif_name(backer->dpif), n_hit, n_missed);
6129     ds_put_format(ds, "\tflows: cur: %zu, avg: %u, max: %u,"
6130                   " life span: %lldms\n", hmap_count(&backer->subfacets),
6131                   backer->avg_n_subfacet, backer->max_n_subfacet,
6132                   backer->avg_subfacet_life);
6133
6134     minutes = (time_msec() - backer->created) / (1000 * 60);
6135     if (minutes >= 60) {
6136         show_dp_rates(ds, "\thourly avg:", &backer->hourly);
6137     }
6138     if (minutes >= 60 * 24) {
6139         show_dp_rates(ds, "\tdaily avg:",  &backer->daily);
6140     }
6141     show_dp_rates(ds, "\toverall avg:",  &backer->lifetime);
6142
6143     shash_init(&ofproto_shash);
6144     ofprotos = get_ofprotos(&ofproto_shash);
6145     for (i = 0; i < shash_count(&ofproto_shash); i++) {
6146         struct ofproto_dpif *ofproto = ofprotos[i]->data;
6147         const struct shash_node **ports;
6148         size_t j;
6149
6150         if (ofproto->backer != backer) {
6151             continue;
6152         }
6153
6154         ds_put_format(ds, "\t%s: hit:%"PRIu64" missed:%"PRIu64"\n",
6155                       ofproto->up.name, ofproto->n_hit, ofproto->n_missed);
6156
6157         ports = shash_sort(&ofproto->up.port_by_name);
6158         for (j = 0; j < shash_count(&ofproto->up.port_by_name); j++) {
6159             const struct shash_node *node = ports[j];
6160             struct ofport *ofport = node->data;
6161             struct smap config;
6162             uint32_t odp_port;
6163
6164             ds_put_format(ds, "\t\t%s %u/", netdev_get_name(ofport->netdev),
6165                           ofport->ofp_port);
6166
6167             odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofproto, ofport->ofp_port);
6168             if (odp_port != OVSP_NONE) {
6169                 ds_put_format(ds, "%"PRIu32":", odp_port);
6170             } else {
6171                 ds_put_cstr(ds, "none:");
6172             }
6173
6174             ds_put_format(ds, " (%s", netdev_get_type(ofport->netdev));
6175
6176             smap_init(&config);
6177             if (!netdev_get_config(ofport->netdev, &config)) {
6178                 const struct smap_node **nodes;
6179                 size_t i;
6180
6181                 nodes = smap_sort(&config);
6182                 for (i = 0; i < smap_count(&config); i++) {
6183                     const struct smap_node *node = nodes[i];
6184                     ds_put_format(ds, "%c %s=%s", i ? ',' : ':',
6185                                   node->key, node->value);
6186                 }
6187                 free(nodes);
6188             }
6189             smap_destroy(&config);
6190
6191             ds_put_char(ds, ')');
6192             ds_put_char(ds, '\n');
6193         }
6194         free(ports);
6195     }
6196     shash_destroy(&ofproto_shash);
6197     free(ofprotos);
6198 }
6199
6200 static void
6201 ofproto_unixctl_dpif_show(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
6202                           const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
6203 {
6204     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6205     const struct shash_node **backers;
6206     int i;
6207
6208     backers = shash_sort(&all_dpif_backers);
6209     for (i = 0; i < shash_count(&all_dpif_backers); i++) {
6210         dpif_show_backer(backers[i]->data, &ds);
6211     }
6212     free(backers);
6213
6214     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6215     ds_destroy(&ds);
6216 }
6217
6218 /* Dump the megaflow (facet) cache.  This is useful to check the
6219  * correctness of flow wildcarding, since the same mechanism is used for
6220  * both xlate caching and kernel wildcarding.
6221  *
6222  * It's important to note that in the output the flow description uses
6223  * OpenFlow (OFP) ports, but the actions use datapath (ODP) ports.
6224  *
6225  * This command is only needed for advanced debugging, so it's not
6226  * documented in the man page. */
6227 static void
6228 ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows(struct unixctl_conn *conn,
6229                                     int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6230                                     void *aux OVS_UNUSED)
6231 {
6232     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6233     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6234     long long int now = time_msec();
6235     struct cls_cursor cursor;
6236     struct facet *facet;
6237
6238     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6239     if (!ofproto) {
6240         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6241         return;
6242     }
6243
6244     cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->facets, NULL);
6245     CLS_CURSOR_FOR_EACH (facet, cr, &cursor) {
6246         cls_rule_format(&facet->cr, &ds);
6247         ds_put_cstr(&ds, ", ");
6248         ds_put_format(&ds, "n_subfacets:%zu, ", list_size(&facet->subfacets));
6249         ds_put_format(&ds, "used:%.3fs, ", (now - facet->used) / 1000.0);
6250         ds_put_cstr(&ds, "Datapath actions: ");
6251         if (facet->xout.slow) {
6252             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
6253             const struct nlattr *actions;
6254             size_t actions_len;
6255
6256             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
6257                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
6258                               &actions, &actions_len);
6259             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
6260         } else {
6261             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
6262                                facet->xout.odp_actions.size);
6263         }
6264         ds_put_cstr(&ds, "\n");
6265     }
6266
6267     ds_chomp(&ds, '\n');
6268     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6269     ds_destroy(&ds);
6270 }
6271
6272 static void
6273 ofproto_unixctl_dpif_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
6274                                 int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6275                                 void *aux OVS_UNUSED)
6276 {
6277     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6278     const struct ofproto_dpif *ofproto;
6279     struct subfacet *subfacet;
6280
6281     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6282     if (!ofproto) {
6283         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6284         return;
6285     }
6286
6287     update_stats(ofproto->backer);
6288
6289     HMAP_FOR_EACH (subfacet, hmap_node, &ofproto->backer->subfacets) {
6290         struct facet *facet = subfacet->facet;
6291
6292         if (ofproto_dpif_cast(facet->rule->up.ofproto) != ofproto) {
6293             continue;
6294         }
6295
6296         odp_flow_key_format(subfacet->key, subfacet->key_len, &ds);
6297
6298         ds_put_format(&ds, ", packets:%"PRIu64", bytes:%"PRIu64", used:",
6299                       subfacet->dp_packet_count, subfacet->dp_byte_count);
6300         if (subfacet->used) {
6301             ds_put_format(&ds, "%.3fs",
6302                           (time_msec() - subfacet->used) / 1000.0);
6303         } else {
6304             ds_put_format(&ds, "never");
6305         }
6306         if (subfacet->facet->tcp_flags) {
6307             ds_put_cstr(&ds, ", flags:");
6308             packet_format_tcp_flags(&ds, subfacet->facet->tcp_flags);
6309         }
6310
6311         ds_put_cstr(&ds, ", actions:");
6312         if (facet->xout.slow) {
6313             uint64_t slow_path_stub[128 / 8];
6314             const struct nlattr *actions;
6315             size_t actions_len;
6316
6317             compose_slow_path(ofproto, &facet->flow, facet->xout.slow,
6318                               slow_path_stub, sizeof slow_path_stub,
6319                               &actions, &actions_len);
6320             format_odp_actions(&ds, actions, actions_len);
6321         } else {
6322             format_odp_actions(&ds, facet->xout.odp_actions.data,
6323                                facet->xout.odp_actions.size);
6324         }
6325         ds_put_char(&ds, '\n');
6326     }
6327
6328     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6329     ds_destroy(&ds);
6330 }
6331
6332 static void
6333 ofproto_unixctl_dpif_del_flows(struct unixctl_conn *conn,
6334                                int argc OVS_UNUSED, const char *argv[],
6335                                void *aux OVS_UNUSED)
6336 {
6337     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
6338     struct ofproto_dpif *ofproto;
6339
6340     ofproto = ofproto_dpif_lookup(argv[1]);
6341     if (!ofproto) {
6342         unixctl_command_reply_error(conn, "no such bridge");
6343         return;
6344     }
6345
6346     flush(&ofproto->up);
6347
6348     unixctl_command_reply(conn, ds_cstr(&ds));
6349     ds_destroy(&ds);
6350 }
6351
6352 static void
6353 ofproto_dpif_unixctl_init(void)
6354 {
6355     static bool registered;
6356     if (registered) {
6357         return;
6358     }
6359     registered = true;
6360
6361     unixctl_command_register(
6362         "ofproto/trace",
6363         "[dp_name]|bridge odp_flow|br_flow [-generate|packet]",
6364         1, 3, ofproto_unixctl_trace, NULL);
6365     unixctl_command_register("fdb/flush", "[bridge]", 0, 1,
6366                              ofproto_unixctl_fdb_flush, NULL);
6367     unixctl_command_register("fdb/show", "bridge", 1, 1,
6368                              ofproto_unixctl_fdb_show, NULL);
6369     unixctl_command_register("ofproto/clog", "", 0, 0,
6370                              ofproto_dpif_clog, NULL);
6371     unixctl_command_register("ofproto/unclog", "", 0, 0,
6372                              ofproto_dpif_unclog, NULL);
6373     unixctl_command_register("ofproto/self-check", "[bridge]", 0, 1,
6374                              ofproto_dpif_self_check, NULL);
6375     unixctl_command_register("dpif/dump-dps", "", 0, 0,
6376                              ofproto_unixctl_dpif_dump_dps, NULL);
6377     unixctl_command_register("dpif/show", "", 0, 0, ofproto_unixctl_dpif_show,
6378                              NULL);
6379     unixctl_command_register("dpif/dump-flows", "bridge", 1, 1,
6380                              ofproto_unixctl_dpif_dump_flows, NULL);
6381     unixctl_command_register("dpif/del-flows", "bridge", 1, 1,
6382                              ofproto_unixctl_dpif_del_flows, NULL);
6383     unixctl_command_register("dpif/dump-megaflows", "bridge", 1, 1,
6384                              ofproto_unixctl_dpif_dump_megaflows, NULL);
6385 }
6386 \f
6387 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
6388  *
6389  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
6390  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
6391  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
6392  * widespread use, we will delete these interfaces. */
6393
6394 static int
6395 set_realdev(struct ofport *ofport_, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6396 {
6397     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(ofport_->ofproto);
6398     struct ofport_dpif *ofport = ofport_dpif_cast(ofport_);
6399
6400     if (realdev_ofp_port == ofport->realdev_ofp_port
6401         && vid == ofport->vlandev_vid) {
6402         return 0;
6403     }
6404
6405     ofproto->backer->need_revalidate = REV_RECONFIGURE;
6406
6407     if (ofport->realdev_ofp_port) {
6408         vsp_remove(ofport);
6409     }
6410     if (realdev_ofp_port && ofport->bundle) {
6411         /* vlandevs are enslaved to their realdevs, so they are not allowed to
6412          * themselves be part of a bundle. */
6413         bundle_set(ofport->up.ofproto, ofport->bundle, NULL);
6414     }
6415
6416     ofport->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6417     ofport->vlandev_vid = vid;
6418
6419     if (realdev_ofp_port) {
6420         vsp_add(ofport, realdev_ofp_port, vid);
6421     }
6422
6423     return 0;
6424 }
6425
6426 static uint32_t
6427 hash_realdev_vid(uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6428 {
6429     return hash_2words(realdev_ofp_port, vid);
6430 }
6431
6432 /* Returns the OFP port number of the Linux VLAN device that corresponds to
6433  * 'vlan_tci' on the network device with port number 'realdev_ofp_port' in
6434  * 'struct ofport_dpif'.  For example, given 'realdev_ofp_port' of eth0 and
6435  * 'vlan_tci' 9, it would return the port number of eth0.9.
6436  *
6437  * Unless VLAN splinters are enabled for port 'realdev_ofp_port', this
6438  * function just returns its 'realdev_ofp_port' argument. */
6439 uint16_t
6440 vsp_realdev_to_vlandev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6441                        uint16_t realdev_ofp_port, ovs_be16 vlan_tci)
6442 {
6443     if (!hmap_is_empty(&ofproto->realdev_vid_map)) {
6444         int vid = vlan_tci_to_vid(vlan_tci);
6445         const struct vlan_splinter *vsp;
6446
6447         HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, realdev_vid_node,
6448                                  hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid),
6449                                  &ofproto->realdev_vid_map) {
6450             if (vsp->realdev_ofp_port == realdev_ofp_port
6451                 && vsp->vid == vid) {
6452                 return vsp->vlandev_ofp_port;
6453             }
6454         }
6455     }
6456     return realdev_ofp_port;
6457 }
6458
6459 static struct vlan_splinter *
6460 vlandev_find(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port)
6461 {
6462     struct vlan_splinter *vsp;
6463
6464     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (vsp, vlandev_node, hash_int(vlandev_ofp_port, 0),
6465                              &ofproto->vlandev_map) {
6466         if (vsp->vlandev_ofp_port == vlandev_ofp_port) {
6467             return vsp;
6468         }
6469     }
6470
6471     return NULL;
6472 }
6473
6474 /* Returns the OpenFlow port number of the "real" device underlying the Linux
6475  * VLAN device with OpenFlow port number 'vlandev_ofp_port' and stores the
6476  * VLAN VID of the Linux VLAN device in '*vid'.  For example, given
6477  * 'vlandev_ofp_port' of eth0.9, it would return the OpenFlow port number of
6478  * eth0 and store 9 in '*vid'.
6479  *
6480  * Returns 0 and does not modify '*vid' if 'vlandev_ofp_port' is not a Linux
6481  * VLAN device.  Unless VLAN splinters are enabled, this is what this function
6482  * always does.*/
6483 static uint16_t
6484 vsp_vlandev_to_realdev(const struct ofproto_dpif *ofproto,
6485                        uint16_t vlandev_ofp_port, int *vid)
6486 {
6487     if (!hmap_is_empty(&ofproto->vlandev_map)) {
6488         const struct vlan_splinter *vsp;
6489
6490         vsp = vlandev_find(ofproto, vlandev_ofp_port);
6491         if (vsp) {
6492             if (vid) {
6493                 *vid = vsp->vid;
6494             }
6495             return vsp->realdev_ofp_port;
6496         }
6497     }
6498     return 0;
6499 }
6500
6501 /* Given 'flow', a flow representing a packet received on 'ofproto', checks
6502  * whether 'flow->in_port' represents a Linux VLAN device.  If so, changes
6503  * 'flow->in_port' to the "real" device backing the VLAN device, sets
6504  * 'flow->vlan_tci' to the VLAN VID, and returns true.  Otherwise (which is
6505  * always the case unless VLAN splinters are enabled), returns false without
6506  * making any changes. */
6507 static bool
6508 vsp_adjust_flow(const struct ofproto_dpif *ofproto, struct flow *flow)
6509 {
6510     uint16_t realdev;
6511     int vid;
6512
6513     realdev = vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, flow->in_port, &vid);
6514     if (!realdev) {
6515         return false;
6516     }
6517
6518     /* Cause the flow to be processed as if it came in on the real device with
6519      * the VLAN device's VLAN ID. */
6520     flow->in_port = realdev;
6521     flow->vlan_tci = htons((vid & VLAN_VID_MASK) | VLAN_CFI);
6522     return true;
6523 }
6524
6525 static void
6526 vsp_remove(struct ofport_dpif *port)
6527 {
6528     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6529     struct vlan_splinter *vsp;
6530
6531     vsp = vlandev_find(ofproto, port->up.ofp_port);
6532     if (vsp) {
6533         hmap_remove(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node);
6534         hmap_remove(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node);
6535         free(vsp);
6536
6537         port->realdev_ofp_port = 0;
6538     } else {
6539         VLOG_ERR("missing vlan device record");
6540     }
6541 }
6542
6543 static void
6544 vsp_add(struct ofport_dpif *port, uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
6545 {
6546     struct ofproto_dpif *ofproto = ofproto_dpif_cast(port->up.ofproto);
6547
6548     if (!vsp_vlandev_to_realdev(ofproto, port->up.ofp_port, NULL)
6549         && (vsp_realdev_to_vlandev(ofproto, realdev_ofp_port, htons(vid))
6550             == realdev_ofp_port)) {
6551         struct vlan_splinter *vsp;
6552
6553         vsp = xmalloc(sizeof *vsp);
6554         hmap_insert(&ofproto->vlandev_map, &vsp->vlandev_node,
6555                     hash_int(port->up.ofp_port, 0));
6556         hmap_insert(&ofproto->realdev_vid_map, &vsp->realdev_vid_node,
6557                     hash_realdev_vid(realdev_ofp_port, vid));
6558         vsp->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6559         vsp->vlandev_ofp_port = port->up.ofp_port;
6560         vsp->vid = vid;
6561
6562         port->realdev_ofp_port = realdev_ofp_port;
6563     } else {
6564         VLOG_ERR("duplicate vlan device record");
6565     }
6566 }
6567
6568 uint32_t
6569 ofp_port_to_odp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint16_t ofp_port)
6570 {
6571     const struct ofport_dpif *ofport = get_ofp_port(ofproto, ofp_port);
6572     return ofport ? ofport->odp_port : OVSP_NONE;
6573 }
6574
6575 static struct ofport_dpif *
6576 odp_port_to_ofport(const struct dpif_backer *backer, uint32_t odp_port)
6577 {
6578     struct ofport_dpif *port;
6579
6580     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, odp_port_node,
6581                              hash_int(odp_port, 0),
6582                              &backer->odp_to_ofport_map) {
6583         if (port->odp_port == odp_port) {
6584             return port;
6585         }
6586     }
6587
6588     return NULL;
6589 }
6590
6591 static uint16_t
6592 odp_port_to_ofp_port(const struct ofproto_dpif *ofproto, uint32_t odp_port)
6593 {
6594     struct ofport_dpif *port;
6595
6596     port = odp_port_to_ofport(ofproto->backer, odp_port);
6597     if (port && &ofproto->up == port->up.ofproto) {
6598         return port->up.ofp_port;
6599     } else {
6600         return OFPP_NONE;
6601     }
6602 }
6603
6604 /* Compute exponentially weighted moving average, adding 'new' as the newest,
6605  * most heavily weighted element.  'base' designates the rate of decay: after
6606  * 'base' further updates, 'new''s weight in the EWMA decays to about 1/e
6607  * (about .37). */
6608 static void
6609 exp_mavg(double *avg, int base, double new)
6610 {
6611     *avg = (*avg * (base - 1) + new) / base;
6612 }
6613
6614 static void
6615 update_moving_averages(struct dpif_backer *backer)
6616 {
6617     const int min_ms = 60 * 1000; /* milliseconds in one minute. */
6618     long long int minutes = (time_msec() - backer->created) / min_ms;
6619
6620     if (minutes > 0) {
6621         backer->lifetime.add_rate = (double) backer->total_subfacet_add_count
6622             / minutes;
6623         backer->lifetime.del_rate = (double) backer->total_subfacet_del_count
6624             / minutes;
6625     } else {
6626         backer->lifetime.add_rate = 0.0;
6627         backer->lifetime.del_rate = 0.0;
6628     }
6629
6630     /* Update hourly averages on the minute boundaries. */
6631     if (time_msec() - backer->last_minute >= min_ms) {
6632         exp_mavg(&backer->hourly.add_rate, 60, backer->subfacet_add_count);
6633         exp_mavg(&backer->hourly.del_rate, 60, backer->subfacet_del_count);
6634
6635         /* Update daily averages on the hour boundaries. */
6636         if ((backer->last_minute - backer->created) / min_ms % 60 == 59) {
6637             exp_mavg(&backer->daily.add_rate, 24, backer->hourly.add_rate);
6638             exp_mavg(&backer->daily.del_rate, 24, backer->hourly.del_rate);
6639         }
6640
6641         backer->total_subfacet_add_count += backer->subfacet_add_count;
6642         backer->total_subfacet_del_count += backer->subfacet_del_count;
6643         backer->subfacet_add_count = 0;
6644         backer->subfacet_del_count = 0;
6645         backer->last_minute += min_ms;
6646     }
6647 }
6648
6649 const struct ofproto_class ofproto_dpif_class = {
6650     init,
6651     enumerate_types,
6652     enumerate_names,
6653     del,
6654     port_open_type,
6655     type_run,
6656     type_run_fast,
6657     type_wait,
6658     alloc,
6659     construct,
6660     destruct,
6661     dealloc,
6662     run,
6663     run_fast,
6664     wait,
6665     get_memory_usage,
6666     flush,
6667     get_features,
6668     get_tables,
6669     port_alloc,
6670     port_construct,
6671     port_destruct,
6672     port_dealloc,
6673     port_modified,
6674     port_reconfigured,
6675     port_query_by_name,
6676     port_add,
6677     port_del,
6678     port_get_stats,
6679     port_dump_start,
6680     port_dump_next,
6681     port_dump_done,
6682     port_poll,
6683     port_poll_wait,
6684     port_is_lacp_current,
6685     NULL,                       /* rule_choose_table */
6686     rule_alloc,
6687     rule_construct,
6688     rule_destruct,
6689     rule_dealloc,
6690     rule_get_stats,
6691     rule_execute,
6692     rule_modify_actions,
6693     set_frag_handling,
6694     packet_out,
6695     set_netflow,
6696     get_netflow_ids,
6697     set_sflow,
6698     set_ipfix,
6699     set_cfm,
6700     get_cfm_status,
6701     set_bfd,
6702     get_bfd_status,
6703     set_stp,
6704     get_stp_status,
6705     set_stp_port,
6706     get_stp_port_status,
6707     set_queues,
6708     bundle_set,
6709     bundle_remove,
6710     mirror_set,
6711     mirror_get_stats,
6712     set_flood_vlans,
6713     is_mirror_output_bundle,
6714     forward_bpdu_changed,
6715     set_mac_table_config,
6716     set_realdev,
6717 };