datapath: Combine dl_vlan and dl_vlan_pcp.
[sliver-openvswitch.git] / ofproto / ofproto.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010 Nicira Networks.
3  * Copyright (c) 2010 Jean Tourrilhes - HP-Labs.
4  *
5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
6  * you may not use this file except in compliance with the License.
7  * You may obtain a copy of the License at:
8  *
9  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
10  *
11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
14  * See the License for the specific language governing permissions and
15  * limitations under the License.
16  */
17
18 #include <config.h>
19 #include "ofproto.h"
20 #include <errno.h>
21 #include <inttypes.h>
22 #include <sys/socket.h>
23 #include <net/if.h>
24 #include <netinet/in.h>
25 #include <stdbool.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include "classifier.h"
28 #include "coverage.h"
29 #include "discovery.h"
30 #include "dpif.h"
31 #include "dynamic-string.h"
32 #include "fail-open.h"
33 #include "hash.h"
34 #include "hmap.h"
35 #include "in-band.h"
36 #include "mac-learning.h"
37 #include "netdev.h"
38 #include "netflow.h"
39 #include "odp-util.h"
40 #include "ofp-print.h"
41 #include "ofp-util.h"
42 #include "ofproto-sflow.h"
43 #include "ofpbuf.h"
44 #include "openflow/nicira-ext.h"
45 #include "openflow/openflow.h"
46 #include "openvswitch/datapath-protocol.h"
47 #include "packets.h"
48 #include "pinsched.h"
49 #include "pktbuf.h"
50 #include "poll-loop.h"
51 #include "rconn.h"
52 #include "shash.h"
53 #include "status.h"
54 #include "stream-ssl.h"
55 #include "svec.h"
56 #include "tag.h"
57 #include "timeval.h"
58 #include "unixctl.h"
59 #include "vconn.h"
60 #include "vlog.h"
61 #include "xtoxll.h"
62
63 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto)
64
65 #include "sflow_api.h"
66
67 enum {
68     TABLEID_HASH = 0,
69     TABLEID_CLASSIFIER = 1
70 };
71
72
73 struct ofport {
74     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "ports" hmap. */
75     struct netdev *netdev;
76     struct ofp_phy_port opp;    /* In host byte order. */
77     uint16_t odp_port;
78 };
79
80 static void ofport_free(struct ofport *);
81 static void hton_ofp_phy_port(struct ofp_phy_port *);
82
83 static int xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
84                          const struct flow *, struct ofproto *,
85                          const struct ofpbuf *packet,
86                          struct odp_actions *out, tag_type *tags,
87                          bool *may_set_up_flow, uint16_t *nf_output_iface);
88
89 struct rule {
90     struct cls_rule cr;
91
92     uint64_t flow_cookie;       /* Controller-issued identifier.
93                                    (Kept in network-byte order.) */
94     uint16_t idle_timeout;      /* In seconds from time of last use. */
95     uint16_t hard_timeout;      /* In seconds from time of creation. */
96     bool send_flow_removed;     /* Send a flow removed message? */
97     long long int used;         /* Last-used time (0 if never used). */
98     long long int created;      /* Creation time. */
99     uint64_t packet_count;      /* Number of packets received. */
100     uint64_t byte_count;        /* Number of bytes received. */
101     uint64_t accounted_bytes;   /* Number of bytes passed to account_cb. */
102     tag_type tags;              /* Tags (set only by hooks). */
103     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
104
105     /* If 'super' is non-NULL, this rule is a subrule, that is, it is an
106      * exact-match rule (having cr.wc.wildcards of 0) generated from the
107      * wildcard rule 'super'.  In this case, 'list' is an element of the
108      * super-rule's list.
109      *
110      * If 'super' is NULL, this rule is a super-rule, and 'list' is the head of
111      * a list of subrules.  A super-rule with no wildcards (where
112      * cr.wc.wildcards is 0) will never have any subrules. */
113     struct rule *super;
114     struct list list;
115
116     /* OpenFlow actions.
117      *
118      * 'n_actions' is the number of elements in the 'actions' array.  A single
119      * action may take up more more than one element's worth of space.
120      *
121      * A subrule has no actions (it uses the super-rule's actions). */
122     int n_actions;
123     union ofp_action *actions;
124
125     /* Datapath actions.
126      *
127      * A super-rule with wildcard fields never has ODP actions (since the
128      * datapath only supports exact-match flows). */
129     bool installed;             /* Installed in datapath? */
130     bool may_install;           /* True ordinarily; false if actions must
131                                  * be reassessed for every packet. */
132     int n_odp_actions;
133     union odp_action *odp_actions;
134 };
135
136 static inline bool
137 rule_is_hidden(const struct rule *rule)
138 {
139     /* Subrules are merely an implementation detail, so hide them from the
140      * controller. */
141     if (rule->super != NULL) {
142         return true;
143     }
144
145     /* Rules with priority higher than UINT16_MAX are set up by ofproto itself
146      * (e.g. by in-band control) and are intentionally hidden from the
147      * controller. */
148     if (rule->cr.priority > UINT16_MAX) {
149         return true;
150     }
151
152     return false;
153 }
154
155 static struct rule *rule_create(struct ofproto *, struct rule *super,
156                                 const union ofp_action *, size_t n_actions,
157                                 uint16_t idle_timeout, uint16_t hard_timeout,
158                                 uint64_t flow_cookie, bool send_flow_removed);
159 static void rule_free(struct rule *);
160 static void rule_destroy(struct ofproto *, struct rule *);
161 static struct rule *rule_from_cls_rule(const struct cls_rule *);
162 static void rule_insert(struct ofproto *, struct rule *,
163                         struct ofpbuf *packet, uint16_t in_port);
164 static void rule_remove(struct ofproto *, struct rule *);
165 static bool rule_make_actions(struct ofproto *, struct rule *,
166                               const struct ofpbuf *packet);
167 static void rule_install(struct ofproto *, struct rule *,
168                          struct rule *displaced_rule);
169 static void rule_uninstall(struct ofproto *, struct rule *);
170 static void rule_post_uninstall(struct ofproto *, struct rule *);
171 static void send_flow_removed(struct ofproto *p, struct rule *rule,
172                               long long int now, uint8_t reason);
173
174 /* ofproto supports two kinds of OpenFlow connections:
175  *
176  *   - "Primary" connections to ordinary OpenFlow controllers.  ofproto
177  *     maintains persistent connections to these controllers and by default
178  *     sends them asynchronous messages such as packet-ins.
179  *
180  *   - "Service" connections, e.g. from ovs-ofctl.  When these connections
181  *     drop, it is the other side's responsibility to reconnect them if
182  *     necessary.  ofproto does not send them asynchronous messages by default.
183  *
184  * Currently, active (tcp, ssl, unix) connections are always "primary"
185  * connections and passive (ptcp, pssl, punix) connections are always "service"
186  * connections.  There is no inherent reason for this, but it reflects the
187  * common case.
188  */
189 enum ofconn_type {
190     OFCONN_PRIMARY,             /* An ordinary OpenFlow controller. */
191     OFCONN_SERVICE              /* A service connection, e.g. "ovs-ofctl". */
192 };
193
194 /* A listener for incoming OpenFlow "service" connections. */
195 struct ofservice {
196     struct hmap_node node;      /* In struct ofproto's "services" hmap. */
197     struct pvconn *pvconn;      /* OpenFlow connection listener. */
198
199     /* These are not used by ofservice directly.  They are settings for
200      * accepted "struct ofconn"s from the pvconn. */
201     int probe_interval;         /* Max idle time before probing, in seconds. */
202     int rate_limit;             /* Max packet-in rate in packets per second. */
203     int burst_limit;            /* Limit on accumulating packet credits. */
204 };
205
206 static struct ofservice *ofservice_lookup(struct ofproto *,
207                                           const char *target);
208 static int ofservice_create(struct ofproto *,
209                             const struct ofproto_controller *);
210 static void ofservice_reconfigure(struct ofservice *,
211                                   const struct ofproto_controller *);
212 static void ofservice_destroy(struct ofproto *, struct ofservice *);
213
214 /* An OpenFlow connection. */
215 struct ofconn {
216     struct ofproto *ofproto;    /* The ofproto that owns this connection. */
217     struct list node;           /* In struct ofproto's "all_conns" list. */
218     struct rconn *rconn;        /* OpenFlow connection. */
219     enum ofconn_type type;      /* Type. */
220
221     /* OFPT_PACKET_IN related data. */
222     struct rconn_packet_counter *packet_in_counter; /* # queued on 'rconn'. */
223     struct pinsched *schedulers[2]; /* Indexed by reason code; see below. */
224     struct pktbuf *pktbuf;         /* OpenFlow packet buffers. */
225     int miss_send_len;             /* Bytes to send of buffered packets. */
226
227     /* Number of OpenFlow messages queued on 'rconn' as replies to OpenFlow
228      * requests, and the maximum number before we stop reading OpenFlow
229      * requests.  */
230 #define OFCONN_REPLY_MAX 100
231     struct rconn_packet_counter *reply_counter;
232
233     /* type == OFCONN_PRIMARY only. */
234     enum nx_role role;           /* Role. */
235     struct hmap_node hmap_node;  /* In struct ofproto's "controllers" map. */
236     struct discovery *discovery; /* Controller discovery object, if enabled. */
237     struct status_category *ss;  /* Switch status category. */
238     enum ofproto_band band;      /* In-band or out-of-band? */
239 };
240
241 /* We use OFPR_NO_MATCH and OFPR_ACTION as indexes into struct ofconn's
242  * "schedulers" array.  Their values are 0 and 1, and their meanings and values
243  * coincide with _ODPL_MISS_NR and _ODPL_ACTION_NR, so this is convenient.  In
244  * case anything ever changes, check their values here.  */
245 #define N_SCHEDULERS 2
246 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_NO_MATCH == 0);
247 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_NO_MATCH == _ODPL_MISS_NR);
248 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_ACTION == 1);
249 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_ACTION == _ODPL_ACTION_NR);
250
251 static struct ofconn *ofconn_create(struct ofproto *, struct rconn *,
252                                     enum ofconn_type);
253 static void ofconn_destroy(struct ofconn *);
254 static void ofconn_run(struct ofconn *, struct ofproto *);
255 static void ofconn_wait(struct ofconn *);
256 static bool ofconn_receives_async_msgs(const struct ofconn *);
257 static char *ofconn_make_name(const struct ofproto *, const char *target);
258 static void ofconn_set_rate_limit(struct ofconn *, int rate, int burst);
259
260 static void queue_tx(struct ofpbuf *msg, const struct ofconn *ofconn,
261                      struct rconn_packet_counter *counter);
262
263 static void send_packet_in(struct ofproto *, struct ofpbuf *odp_msg);
264 static void do_send_packet_in(struct ofpbuf *odp_msg, void *ofconn);
265
266 struct ofproto {
267     /* Settings. */
268     uint64_t datapath_id;       /* Datapath ID. */
269     uint64_t fallback_dpid;     /* Datapath ID if no better choice found. */
270     char *mfr_desc;             /* Manufacturer. */
271     char *hw_desc;              /* Hardware. */
272     char *sw_desc;              /* Software version. */
273     char *serial_desc;          /* Serial number. */
274     char *dp_desc;              /* Datapath description. */
275
276     /* Datapath. */
277     struct dpif *dpif;
278     struct netdev_monitor *netdev_monitor;
279     struct hmap ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
280     struct shash port_by_name;
281     uint32_t max_ports;
282
283     /* Configuration. */
284     struct switch_status *switch_status;
285     struct fail_open *fail_open;
286     struct netflow *netflow;
287     struct ofproto_sflow *sflow;
288
289     /* In-band control. */
290     struct in_band *in_band;
291     long long int next_in_band_update;
292     struct sockaddr_in *extra_in_band_remotes;
293     size_t n_extra_remotes;
294
295     /* Flow table. */
296     struct classifier cls;
297     bool need_revalidate;
298     long long int next_expiration;
299     struct tag_set revalidate_set;
300     bool tun_id_from_cookie;
301
302     /* OpenFlow connections. */
303     struct hmap controllers;   /* Controller "struct ofconn"s. */
304     struct list all_conns;     /* Contains "struct ofconn"s. */
305     enum ofproto_fail_mode fail_mode;
306
307     /* OpenFlow listeners. */
308     struct hmap services;       /* Contains "struct ofservice"s. */
309     struct pvconn **snoops;
310     size_t n_snoops;
311
312     /* Hooks for ovs-vswitchd. */
313     const struct ofhooks *ofhooks;
314     void *aux;
315
316     /* Used by default ofhooks. */
317     struct mac_learning *ml;
318 };
319
320 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
321
322 static const struct ofhooks default_ofhooks;
323
324 static uint64_t pick_datapath_id(const struct ofproto *);
325 static uint64_t pick_fallback_dpid(void);
326
327 static int ofproto_expire(struct ofproto *);
328
329 static void update_stats(struct ofproto *, struct rule *,
330                          const struct odp_flow_stats *);
331 static bool revalidate_rule(struct ofproto *p, struct rule *rule);
332 static void revalidate_cb(struct cls_rule *rule_, void *p_);
333
334 static void handle_odp_msg(struct ofproto *, struct ofpbuf *);
335
336 static void handle_openflow(struct ofconn *, struct ofproto *,
337                             struct ofpbuf *);
338
339 static struct ofport *get_port(const struct ofproto *, uint16_t odp_port);
340 static void update_port(struct ofproto *, const char *devname);
341 static int init_ports(struct ofproto *);
342 static void reinit_ports(struct ofproto *);
343
344 int
345 ofproto_create(const char *datapath, const char *datapath_type,
346                const struct ofhooks *ofhooks, void *aux,
347                struct ofproto **ofprotop)
348 {
349     struct odp_stats stats;
350     struct ofproto *p;
351     struct dpif *dpif;
352     int error;
353
354     *ofprotop = NULL;
355
356     /* Connect to datapath and start listening for messages. */
357     error = dpif_open(datapath, datapath_type, &dpif);
358     if (error) {
359         VLOG_ERR("failed to open datapath %s: %s", datapath, strerror(error));
360         return error;
361     }
362     error = dpif_get_dp_stats(dpif, &stats);
363     if (error) {
364         VLOG_ERR("failed to obtain stats for datapath %s: %s",
365                  datapath, strerror(error));
366         dpif_close(dpif);
367         return error;
368     }
369     error = dpif_recv_set_mask(dpif, ODPL_MISS | ODPL_ACTION | ODPL_SFLOW);
370     if (error) {
371         VLOG_ERR("failed to listen on datapath %s: %s",
372                  datapath, strerror(error));
373         dpif_close(dpif);
374         return error;
375     }
376     dpif_flow_flush(dpif);
377     dpif_recv_purge(dpif);
378
379     /* Initialize settings. */
380     p = xzalloc(sizeof *p);
381     p->fallback_dpid = pick_fallback_dpid();
382     p->datapath_id = p->fallback_dpid;
383     p->mfr_desc = xstrdup(DEFAULT_MFR_DESC);
384     p->hw_desc = xstrdup(DEFAULT_HW_DESC);
385     p->sw_desc = xstrdup(DEFAULT_SW_DESC);
386     p->serial_desc = xstrdup(DEFAULT_SERIAL_DESC);
387     p->dp_desc = xstrdup(DEFAULT_DP_DESC);
388
389     /* Initialize datapath. */
390     p->dpif = dpif;
391     p->netdev_monitor = netdev_monitor_create();
392     hmap_init(&p->ports);
393     shash_init(&p->port_by_name);
394     p->max_ports = stats.max_ports;
395
396     /* Initialize submodules. */
397     p->switch_status = switch_status_create(p);
398     p->in_band = NULL;
399     p->fail_open = NULL;
400     p->netflow = NULL;
401     p->sflow = NULL;
402
403     /* Initialize flow table. */
404     classifier_init(&p->cls);
405     p->need_revalidate = false;
406     p->next_expiration = time_msec() + 1000;
407     tag_set_init(&p->revalidate_set);
408
409     /* Initialize OpenFlow connections. */
410     list_init(&p->all_conns);
411     hmap_init(&p->controllers);
412     hmap_init(&p->services);
413     p->snoops = NULL;
414     p->n_snoops = 0;
415
416     /* Initialize hooks. */
417     if (ofhooks) {
418         p->ofhooks = ofhooks;
419         p->aux = aux;
420         p->ml = NULL;
421     } else {
422         p->ofhooks = &default_ofhooks;
423         p->aux = p;
424         p->ml = mac_learning_create();
425     }
426
427     /* Pick final datapath ID. */
428     p->datapath_id = pick_datapath_id(p);
429     VLOG_INFO("using datapath ID %016"PRIx64, p->datapath_id);
430
431     *ofprotop = p;
432     return 0;
433 }
434
435 void
436 ofproto_set_datapath_id(struct ofproto *p, uint64_t datapath_id)
437 {
438     uint64_t old_dpid = p->datapath_id;
439     p->datapath_id = datapath_id ? datapath_id : pick_datapath_id(p);
440     if (p->datapath_id != old_dpid) {
441         VLOG_INFO("datapath ID changed to %016"PRIx64, p->datapath_id);
442
443         /* Force all active connections to reconnect, since there is no way to
444          * notify a controller that the datapath ID has changed. */
445         ofproto_reconnect_controllers(p);
446     }
447 }
448
449 static bool
450 is_discovery_controller(const struct ofproto_controller *c)
451 {
452     return !strcmp(c->target, "discover");
453 }
454
455 static bool
456 is_in_band_controller(const struct ofproto_controller *c)
457 {
458     return is_discovery_controller(c) || c->band == OFPROTO_IN_BAND;
459 }
460
461 /* Creates a new controller in 'ofproto'.  Some of the settings are initially
462  * drawn from 'c', but update_controller() needs to be called later to finish
463  * the new ofconn's configuration. */
464 static void
465 add_controller(struct ofproto *ofproto, const struct ofproto_controller *c)
466 {
467     struct discovery *discovery;
468     struct ofconn *ofconn;
469
470     if (is_discovery_controller(c)) {
471         int error = discovery_create(c->accept_re, c->update_resolv_conf,
472                                      ofproto->dpif, ofproto->switch_status,
473                                      &discovery);
474         if (error) {
475             return;
476         }
477     } else {
478         discovery = NULL;
479     }
480
481     ofconn = ofconn_create(ofproto, rconn_create(5, 8), OFCONN_PRIMARY);
482     ofconn->pktbuf = pktbuf_create();
483     ofconn->miss_send_len = OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN;
484     if (discovery) {
485         ofconn->discovery = discovery;
486     } else {
487         char *name = ofconn_make_name(ofproto, c->target);
488         rconn_connect(ofconn->rconn, c->target, name);
489         free(name);
490     }
491     hmap_insert(&ofproto->controllers, &ofconn->hmap_node,
492                 hash_string(c->target, 0));
493 }
494
495 /* Reconfigures 'ofconn' to match 'c'.  This function cannot update an ofconn's
496  * target or turn discovery on or off (these are done by creating new ofconns
497  * and deleting old ones), but it can update the rest of an ofconn's
498  * settings. */
499 static void
500 update_controller(struct ofconn *ofconn, const struct ofproto_controller *c)
501 {
502     int probe_interval;
503
504     ofconn->band = (is_in_band_controller(c)
505                     ? OFPROTO_IN_BAND : OFPROTO_OUT_OF_BAND);
506
507     rconn_set_max_backoff(ofconn->rconn, c->max_backoff);
508
509     probe_interval = c->probe_interval ? MAX(c->probe_interval, 5) : 0;
510     rconn_set_probe_interval(ofconn->rconn, probe_interval);
511
512     if (ofconn->discovery) {
513         discovery_set_update_resolv_conf(ofconn->discovery,
514                                          c->update_resolv_conf);
515         discovery_set_accept_controller_re(ofconn->discovery, c->accept_re);
516     }
517
518     ofconn_set_rate_limit(ofconn, c->rate_limit, c->burst_limit);
519 }
520
521 static const char *
522 ofconn_get_target(const struct ofconn *ofconn)
523 {
524     return ofconn->discovery ? "discover" : rconn_get_target(ofconn->rconn);
525 }
526
527 static struct ofconn *
528 find_controller_by_target(struct ofproto *ofproto, const char *target)
529 {
530     struct ofconn *ofconn;
531
532     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofconn, hmap_node,
533                              hash_string(target, 0), &ofproto->controllers) {
534         if (!strcmp(ofconn_get_target(ofconn), target)) {
535             return ofconn;
536         }
537     }
538     return NULL;
539 }
540
541 static void
542 update_in_band_remotes(struct ofproto *ofproto)
543 {
544     const struct ofconn *ofconn;
545     struct sockaddr_in *addrs;
546     size_t max_addrs, n_addrs;
547     bool discovery;
548     size_t i;
549
550     /* Allocate enough memory for as many remotes as we could possibly have. */
551     max_addrs = ofproto->n_extra_remotes + hmap_count(&ofproto->controllers);
552     addrs = xmalloc(max_addrs * sizeof *addrs);
553     n_addrs = 0;
554
555     /* Add all the remotes. */
556     discovery = false;
557     HMAP_FOR_EACH (ofconn, hmap_node, &ofproto->controllers) {
558         struct sockaddr_in *sin = &addrs[n_addrs];
559
560         if (ofconn->band == OFPROTO_OUT_OF_BAND) {
561             continue;
562         }
563
564         sin->sin_addr.s_addr = rconn_get_remote_ip(ofconn->rconn);
565         if (sin->sin_addr.s_addr) {
566             sin->sin_port = rconn_get_remote_port(ofconn->rconn);
567             n_addrs++;
568         }
569         if (ofconn->discovery) {
570             discovery = true;
571         }
572     }
573     for (i = 0; i < ofproto->n_extra_remotes; i++) {
574         addrs[n_addrs++] = ofproto->extra_in_band_remotes[i];
575     }
576
577     /* Create or update or destroy in-band.
578      *
579      * Ordinarily we only enable in-band if there's at least one remote
580      * address, but discovery needs the in-band rules for DHCP to be installed
581      * even before we know any remote addresses. */
582     if (n_addrs || discovery) {
583         if (!ofproto->in_band) {
584             in_band_create(ofproto, ofproto->dpif, ofproto->switch_status,
585                            &ofproto->in_band);
586         }
587         if (ofproto->in_band) {
588             in_band_set_remotes(ofproto->in_band, addrs, n_addrs);
589         }
590         ofproto->next_in_band_update = time_msec() + 1000;
591     } else {
592         in_band_destroy(ofproto->in_band);
593         ofproto->in_band = NULL;
594     }
595
596     /* Clean up. */
597     free(addrs);
598 }
599
600 static void
601 update_fail_open(struct ofproto *p)
602 {
603     struct ofconn *ofconn;
604
605     if (!hmap_is_empty(&p->controllers)
606             && p->fail_mode == OFPROTO_FAIL_STANDALONE) {
607         struct rconn **rconns;
608         size_t n;
609
610         if (!p->fail_open) {
611             p->fail_open = fail_open_create(p, p->switch_status);
612         }
613
614         n = 0;
615         rconns = xmalloc(hmap_count(&p->controllers) * sizeof *rconns);
616         HMAP_FOR_EACH (ofconn, hmap_node, &p->controllers) {
617             rconns[n++] = ofconn->rconn;
618         }
619
620         fail_open_set_controllers(p->fail_open, rconns, n);
621         /* p->fail_open takes ownership of 'rconns'. */
622     } else {
623         fail_open_destroy(p->fail_open);
624         p->fail_open = NULL;
625     }
626 }
627
628 void
629 ofproto_set_controllers(struct ofproto *p,
630                         const struct ofproto_controller *controllers,
631                         size_t n_controllers)
632 {
633     struct shash new_controllers;
634     struct ofconn *ofconn, *next_ofconn;
635     struct ofservice *ofservice, *next_ofservice;
636     bool ss_exists;
637     size_t i;
638
639     /* Create newly configured controllers and services.
640      * Create a name to ofproto_controller mapping in 'new_controllers'. */
641     shash_init(&new_controllers);
642     for (i = 0; i < n_controllers; i++) {
643         const struct ofproto_controller *c = &controllers[i];
644
645         if (!vconn_verify_name(c->target) || !strcmp(c->target, "discover")) {
646             if (!find_controller_by_target(p, c->target)) {
647                 add_controller(p, c);
648             }
649         } else if (!pvconn_verify_name(c->target)) {
650             if (!ofservice_lookup(p, c->target) && ofservice_create(p, c)) {
651                 continue;
652             }
653         } else {
654             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: unsupported controller \"%s\"",
655                          dpif_name(p->dpif), c->target);
656             continue;
657         }
658
659         shash_add_once(&new_controllers, c->target, &controllers[i]);
660     }
661
662     /* Delete controllers that are no longer configured.
663      * Update configuration of all now-existing controllers. */
664     ss_exists = false;
665     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofconn, next_ofconn, hmap_node, &p->controllers) {
666         struct ofproto_controller *c;
667
668         c = shash_find_data(&new_controllers, ofconn_get_target(ofconn));
669         if (!c) {
670             ofconn_destroy(ofconn);
671         } else {
672             update_controller(ofconn, c);
673             if (ofconn->ss) {
674                 ss_exists = true;
675             }
676         }
677     }
678
679     /* Delete services that are no longer configured.
680      * Update configuration of all now-existing services. */
681     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofservice, next_ofservice, node, &p->services) {
682         struct ofproto_controller *c;
683
684         c = shash_find_data(&new_controllers,
685                             pvconn_get_name(ofservice->pvconn));
686         if (!c) {
687             ofservice_destroy(p, ofservice);
688         } else {
689             ofservice_reconfigure(ofservice, c);
690         }
691     }
692
693     shash_destroy(&new_controllers);
694
695     update_in_band_remotes(p);
696     update_fail_open(p);
697
698     if (!hmap_is_empty(&p->controllers) && !ss_exists) {
699         ofconn = CONTAINER_OF(hmap_first(&p->controllers),
700                               struct ofconn, hmap_node);
701         ofconn->ss = switch_status_register(p->switch_status, "remote",
702                                             rconn_status_cb, ofconn->rconn);
703     }
704 }
705
706 void
707 ofproto_set_fail_mode(struct ofproto *p, enum ofproto_fail_mode fail_mode)
708 {
709     p->fail_mode = fail_mode;
710     update_fail_open(p);
711 }
712
713 /* Drops the connections between 'ofproto' and all of its controllers, forcing
714  * them to reconnect. */
715 void
716 ofproto_reconnect_controllers(struct ofproto *ofproto)
717 {
718     struct ofconn *ofconn;
719
720     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &ofproto->all_conns) {
721         rconn_reconnect(ofconn->rconn);
722     }
723 }
724
725 static bool
726 any_extras_changed(const struct ofproto *ofproto,
727                    const struct sockaddr_in *extras, size_t n)
728 {
729     size_t i;
730
731     if (n != ofproto->n_extra_remotes) {
732         return true;
733     }
734
735     for (i = 0; i < n; i++) {
736         const struct sockaddr_in *old = &ofproto->extra_in_band_remotes[i];
737         const struct sockaddr_in *new = &extras[i];
738
739         if (old->sin_addr.s_addr != new->sin_addr.s_addr ||
740             old->sin_port != new->sin_port) {
741             return true;
742         }
743     }
744
745     return false;
746 }
747
748 /* Sets the 'n' TCP port addresses in 'extras' as ones to which 'ofproto''s
749  * in-band control should guarantee access, in the same way that in-band
750  * control guarantees access to OpenFlow controllers. */
751 void
752 ofproto_set_extra_in_band_remotes(struct ofproto *ofproto,
753                                   const struct sockaddr_in *extras, size_t n)
754 {
755     if (!any_extras_changed(ofproto, extras, n)) {
756         return;
757     }
758
759     free(ofproto->extra_in_band_remotes);
760     ofproto->n_extra_remotes = n;
761     ofproto->extra_in_band_remotes = xmemdup(extras, n * sizeof *extras);
762
763     update_in_band_remotes(ofproto);
764 }
765
766 void
767 ofproto_set_desc(struct ofproto *p,
768                  const char *mfr_desc, const char *hw_desc,
769                  const char *sw_desc, const char *serial_desc,
770                  const char *dp_desc)
771 {
772     struct ofp_desc_stats *ods;
773
774     if (mfr_desc) {
775         if (strlen(mfr_desc) >= sizeof ods->mfr_desc) {
776             VLOG_WARN("truncating mfr_desc, must be less than %zu characters",
777                     sizeof ods->mfr_desc);
778         }
779         free(p->mfr_desc);
780         p->mfr_desc = xstrdup(mfr_desc);
781     }
782     if (hw_desc) {
783         if (strlen(hw_desc) >= sizeof ods->hw_desc) {
784             VLOG_WARN("truncating hw_desc, must be less than %zu characters",
785                     sizeof ods->hw_desc);
786         }
787         free(p->hw_desc);
788         p->hw_desc = xstrdup(hw_desc);
789     }
790     if (sw_desc) {
791         if (strlen(sw_desc) >= sizeof ods->sw_desc) {
792             VLOG_WARN("truncating sw_desc, must be less than %zu characters",
793                     sizeof ods->sw_desc);
794         }
795         free(p->sw_desc);
796         p->sw_desc = xstrdup(sw_desc);
797     }
798     if (serial_desc) {
799         if (strlen(serial_desc) >= sizeof ods->serial_num) {
800             VLOG_WARN("truncating serial_desc, must be less than %zu "
801                     "characters",
802                     sizeof ods->serial_num);
803         }
804         free(p->serial_desc);
805         p->serial_desc = xstrdup(serial_desc);
806     }
807     if (dp_desc) {
808         if (strlen(dp_desc) >= sizeof ods->dp_desc) {
809             VLOG_WARN("truncating dp_desc, must be less than %zu characters",
810                     sizeof ods->dp_desc);
811         }
812         free(p->dp_desc);
813         p->dp_desc = xstrdup(dp_desc);
814     }
815 }
816
817 static int
818 set_pvconns(struct pvconn ***pvconnsp, size_t *n_pvconnsp,
819             const struct svec *svec)
820 {
821     struct pvconn **pvconns = *pvconnsp;
822     size_t n_pvconns = *n_pvconnsp;
823     int retval = 0;
824     size_t i;
825
826     for (i = 0; i < n_pvconns; i++) {
827         pvconn_close(pvconns[i]);
828     }
829     free(pvconns);
830
831     pvconns = xmalloc(svec->n * sizeof *pvconns);
832     n_pvconns = 0;
833     for (i = 0; i < svec->n; i++) {
834         const char *name = svec->names[i];
835         struct pvconn *pvconn;
836         int error;
837
838         error = pvconn_open(name, &pvconn);
839         if (!error) {
840             pvconns[n_pvconns++] = pvconn;
841         } else {
842             VLOG_ERR("failed to listen on %s: %s", name, strerror(error));
843             if (!retval) {
844                 retval = error;
845             }
846         }
847     }
848
849     *pvconnsp = pvconns;
850     *n_pvconnsp = n_pvconns;
851
852     return retval;
853 }
854
855 int
856 ofproto_set_snoops(struct ofproto *ofproto, const struct svec *snoops)
857 {
858     return set_pvconns(&ofproto->snoops, &ofproto->n_snoops, snoops);
859 }
860
861 int
862 ofproto_set_netflow(struct ofproto *ofproto,
863                     const struct netflow_options *nf_options)
864 {
865     if (nf_options && nf_options->collectors.n) {
866         if (!ofproto->netflow) {
867             ofproto->netflow = netflow_create();
868         }
869         return netflow_set_options(ofproto->netflow, nf_options);
870     } else {
871         netflow_destroy(ofproto->netflow);
872         ofproto->netflow = NULL;
873         return 0;
874     }
875 }
876
877 void
878 ofproto_set_sflow(struct ofproto *ofproto,
879                   const struct ofproto_sflow_options *oso)
880 {
881     struct ofproto_sflow *os = ofproto->sflow;
882     if (oso) {
883         if (!os) {
884             struct ofport *ofport;
885
886             os = ofproto->sflow = ofproto_sflow_create(ofproto->dpif);
887             HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->ports) {
888                 ofproto_sflow_add_port(os, ofport->odp_port,
889                                        netdev_get_name(ofport->netdev));
890             }
891         }
892         ofproto_sflow_set_options(os, oso);
893     } else {
894         ofproto_sflow_destroy(os);
895         ofproto->sflow = NULL;
896     }
897 }
898
899 uint64_t
900 ofproto_get_datapath_id(const struct ofproto *ofproto)
901 {
902     return ofproto->datapath_id;
903 }
904
905 bool
906 ofproto_has_primary_controller(const struct ofproto *ofproto)
907 {
908     return !hmap_is_empty(&ofproto->controllers);
909 }
910
911 enum ofproto_fail_mode
912 ofproto_get_fail_mode(const struct ofproto *p)
913 {
914     return p->fail_mode;
915 }
916
917 void
918 ofproto_get_snoops(const struct ofproto *ofproto, struct svec *snoops)
919 {
920     size_t i;
921
922     for (i = 0; i < ofproto->n_snoops; i++) {
923         svec_add(snoops, pvconn_get_name(ofproto->snoops[i]));
924     }
925 }
926
927 void
928 ofproto_destroy(struct ofproto *p)
929 {
930     struct ofservice *ofservice, *next_ofservice;
931     struct ofconn *ofconn, *next_ofconn;
932     struct ofport *ofport, *next_ofport;
933     size_t i;
934
935     if (!p) {
936         return;
937     }
938
939     /* Destroy fail-open and in-band early, since they touch the classifier. */
940     fail_open_destroy(p->fail_open);
941     p->fail_open = NULL;
942
943     in_band_destroy(p->in_band);
944     p->in_band = NULL;
945     free(p->extra_in_band_remotes);
946
947     ofproto_flush_flows(p);
948     classifier_destroy(&p->cls);
949
950     LIST_FOR_EACH_SAFE (ofconn, next_ofconn, node, &p->all_conns) {
951         ofconn_destroy(ofconn);
952     }
953     hmap_destroy(&p->controllers);
954
955     dpif_close(p->dpif);
956     netdev_monitor_destroy(p->netdev_monitor);
957     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofport, next_ofport, hmap_node, &p->ports) {
958         hmap_remove(&p->ports, &ofport->hmap_node);
959         ofport_free(ofport);
960     }
961     shash_destroy(&p->port_by_name);
962
963     switch_status_destroy(p->switch_status);
964     netflow_destroy(p->netflow);
965     ofproto_sflow_destroy(p->sflow);
966
967     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofservice, next_ofservice, node, &p->services) {
968         ofservice_destroy(p, ofservice);
969     }
970     hmap_destroy(&p->services);
971
972     for (i = 0; i < p->n_snoops; i++) {
973         pvconn_close(p->snoops[i]);
974     }
975     free(p->snoops);
976
977     mac_learning_destroy(p->ml);
978
979     free(p->mfr_desc);
980     free(p->hw_desc);
981     free(p->sw_desc);
982     free(p->serial_desc);
983     free(p->dp_desc);
984
985     hmap_destroy(&p->ports);
986
987     free(p);
988 }
989
990 int
991 ofproto_run(struct ofproto *p)
992 {
993     int error = ofproto_run1(p);
994     if (!error) {
995         error = ofproto_run2(p, false);
996     }
997     return error;
998 }
999
1000 static void
1001 process_port_change(struct ofproto *ofproto, int error, char *devname)
1002 {
1003     if (error == ENOBUFS) {
1004         reinit_ports(ofproto);
1005     } else if (!error) {
1006         update_port(ofproto, devname);
1007         free(devname);
1008     }
1009 }
1010
1011 /* Returns a "preference level" for snooping 'ofconn'.  A higher return value
1012  * means that 'ofconn' is more interesting for monitoring than a lower return
1013  * value. */
1014 static int
1015 snoop_preference(const struct ofconn *ofconn)
1016 {
1017     switch (ofconn->role) {
1018     case NX_ROLE_MASTER:
1019         return 3;
1020     case NX_ROLE_OTHER:
1021         return 2;
1022     case NX_ROLE_SLAVE:
1023         return 1;
1024     default:
1025         /* Shouldn't happen. */
1026         return 0;
1027     }
1028 }
1029
1030 /* One of ofproto's "snoop" pvconns has accepted a new connection on 'vconn'.
1031  * Connects this vconn to a controller. */
1032 static void
1033 add_snooper(struct ofproto *ofproto, struct vconn *vconn)
1034 {
1035     struct ofconn *ofconn, *best;
1036
1037     /* Pick a controller for monitoring. */
1038     best = NULL;
1039     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &ofproto->all_conns) {
1040         if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY
1041             && (!best || snoop_preference(ofconn) > snoop_preference(best))) {
1042             best = ofconn;
1043         }
1044     }
1045
1046     if (best) {
1047         rconn_add_monitor(best->rconn, vconn);
1048     } else {
1049         VLOG_INFO_RL(&rl, "no controller connection to snoop");
1050         vconn_close(vconn);
1051     }
1052 }
1053
1054 int
1055 ofproto_run1(struct ofproto *p)
1056 {
1057     struct ofconn *ofconn, *next_ofconn;
1058     struct ofservice *ofservice;
1059     char *devname;
1060     int error;
1061     int i;
1062
1063     if (shash_is_empty(&p->port_by_name)) {
1064         init_ports(p);
1065     }
1066
1067     for (i = 0; i < 50; i++) {
1068         struct ofpbuf *buf;
1069
1070         error = dpif_recv(p->dpif, &buf);
1071         if (error) {
1072             if (error == ENODEV) {
1073                 /* Someone destroyed the datapath behind our back.  The caller
1074                  * better destroy us and give up, because we're just going to
1075                  * spin from here on out. */
1076                 static struct vlog_rate_limit rl2 = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1077                 VLOG_ERR_RL(&rl2, "%s: datapath was destroyed externally",
1078                             dpif_name(p->dpif));
1079                 return ENODEV;
1080             }
1081             break;
1082         }
1083
1084         handle_odp_msg(p, buf);
1085     }
1086
1087     while ((error = dpif_port_poll(p->dpif, &devname)) != EAGAIN) {
1088         process_port_change(p, error, devname);
1089     }
1090     while ((error = netdev_monitor_poll(p->netdev_monitor,
1091                                         &devname)) != EAGAIN) {
1092         process_port_change(p, error, devname);
1093     }
1094
1095     if (p->in_band) {
1096         if (time_msec() >= p->next_in_band_update) {
1097             update_in_band_remotes(p);
1098         }
1099         in_band_run(p->in_band);
1100     }
1101
1102     LIST_FOR_EACH_SAFE (ofconn, next_ofconn, node, &p->all_conns) {
1103         ofconn_run(ofconn, p);
1104     }
1105
1106     /* Fail-open maintenance.  Do this after processing the ofconns since
1107      * fail-open checks the status of the controller rconn. */
1108     if (p->fail_open) {
1109         fail_open_run(p->fail_open);
1110     }
1111
1112     HMAP_FOR_EACH (ofservice, node, &p->services) {
1113         struct vconn *vconn;
1114         int retval;
1115
1116         retval = pvconn_accept(ofservice->pvconn, OFP_VERSION, &vconn);
1117         if (!retval) {
1118             struct rconn *rconn;
1119             char *name;
1120
1121             rconn = rconn_create(ofservice->probe_interval, 0);
1122             name = ofconn_make_name(p, vconn_get_name(vconn));
1123             rconn_connect_unreliably(rconn, vconn, name);
1124             free(name);
1125
1126             ofconn = ofconn_create(p, rconn, OFCONN_SERVICE);
1127             ofconn_set_rate_limit(ofconn, ofservice->rate_limit,
1128                                   ofservice->burst_limit);
1129         } else if (retval != EAGAIN) {
1130             VLOG_WARN_RL(&rl, "accept failed (%s)", strerror(retval));
1131         }
1132     }
1133
1134     for (i = 0; i < p->n_snoops; i++) {
1135         struct vconn *vconn;
1136         int retval;
1137
1138         retval = pvconn_accept(p->snoops[i], OFP_VERSION, &vconn);
1139         if (!retval) {
1140             add_snooper(p, vconn);
1141         } else if (retval != EAGAIN) {
1142             VLOG_WARN_RL(&rl, "accept failed (%s)", strerror(retval));
1143         }
1144     }
1145
1146     if (time_msec() >= p->next_expiration) {
1147         int delay = ofproto_expire(p);
1148         p->next_expiration = time_msec() + delay;
1149         COVERAGE_INC(ofproto_expiration);
1150     }
1151
1152     if (p->netflow) {
1153         netflow_run(p->netflow);
1154     }
1155     if (p->sflow) {
1156         ofproto_sflow_run(p->sflow);
1157     }
1158
1159     return 0;
1160 }
1161
1162 struct revalidate_cbdata {
1163     struct ofproto *ofproto;
1164     bool revalidate_all;        /* Revalidate all exact-match rules? */
1165     bool revalidate_subrules;   /* Revalidate all exact-match subrules? */
1166     struct tag_set revalidate_set; /* Set of tags to revalidate. */
1167 };
1168
1169 int
1170 ofproto_run2(struct ofproto *p, bool revalidate_all)
1171 {
1172     if (p->need_revalidate || revalidate_all
1173         || !tag_set_is_empty(&p->revalidate_set)) {
1174         struct revalidate_cbdata cbdata;
1175         cbdata.ofproto = p;
1176         cbdata.revalidate_all = revalidate_all;
1177         cbdata.revalidate_subrules = p->need_revalidate;
1178         cbdata.revalidate_set = p->revalidate_set;
1179         tag_set_init(&p->revalidate_set);
1180         COVERAGE_INC(ofproto_revalidate);
1181         classifier_for_each(&p->cls, CLS_INC_EXACT, revalidate_cb, &cbdata);
1182         p->need_revalidate = false;
1183     }
1184
1185     return 0;
1186 }
1187
1188 void
1189 ofproto_wait(struct ofproto *p)
1190 {
1191     struct ofservice *ofservice;
1192     struct ofconn *ofconn;
1193     size_t i;
1194
1195     dpif_recv_wait(p->dpif);
1196     dpif_port_poll_wait(p->dpif);
1197     netdev_monitor_poll_wait(p->netdev_monitor);
1198     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &p->all_conns) {
1199         ofconn_wait(ofconn);
1200     }
1201     if (p->in_band) {
1202         poll_timer_wait_until(p->next_in_band_update);
1203         in_band_wait(p->in_band);
1204     }
1205     if (p->fail_open) {
1206         fail_open_wait(p->fail_open);
1207     }
1208     if (p->sflow) {
1209         ofproto_sflow_wait(p->sflow);
1210     }
1211     if (!tag_set_is_empty(&p->revalidate_set)) {
1212         poll_immediate_wake();
1213     }
1214     if (p->need_revalidate) {
1215         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1216         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1217         poll_immediate_wake();
1218     } else if (p->next_expiration != LLONG_MAX) {
1219         poll_timer_wait_until(p->next_expiration);
1220     }
1221     HMAP_FOR_EACH (ofservice, node, &p->services) {
1222         pvconn_wait(ofservice->pvconn);
1223     }
1224     for (i = 0; i < p->n_snoops; i++) {
1225         pvconn_wait(p->snoops[i]);
1226     }
1227 }
1228
1229 void
1230 ofproto_revalidate(struct ofproto *ofproto, tag_type tag)
1231 {
1232     tag_set_add(&ofproto->revalidate_set, tag);
1233 }
1234
1235 struct tag_set *
1236 ofproto_get_revalidate_set(struct ofproto *ofproto)
1237 {
1238     return &ofproto->revalidate_set;
1239 }
1240
1241 bool
1242 ofproto_is_alive(const struct ofproto *p)
1243 {
1244     return !hmap_is_empty(&p->controllers);
1245 }
1246
1247 /* Deletes port number 'odp_port' from the datapath for 'ofproto'.
1248  *
1249  * This is almost the same as calling dpif_port_del() directly on the
1250  * datapath, but it also makes 'ofproto' close its open netdev for the port
1251  * (if any).  This makes it possible to create a new netdev of a different
1252  * type under the same name, which otherwise the netdev library would refuse
1253  * to do because of the conflict.  (The netdev would eventually get closed on
1254  * the next trip through ofproto_run(), but this interface is more direct.)
1255  *
1256  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno. */
1257 int
1258 ofproto_port_del(struct ofproto *ofproto, uint16_t odp_port)
1259 {
1260     struct ofport *ofport = get_port(ofproto, odp_port);
1261     const char *name = ofport ? (char *) ofport->opp.name : "<unknown>";
1262     int error;
1263
1264     error = dpif_port_del(ofproto->dpif, odp_port);
1265     if (error) {
1266         VLOG_ERR("%s: failed to remove port %"PRIu16" (%s) interface (%s)",
1267                  dpif_name(ofproto->dpif), odp_port, name, strerror(error));
1268     } else if (ofport) {
1269         /* 'name' is ofport->opp.name and update_port() is going to destroy
1270          * 'ofport'.  Just in case update_port() refers to 'name' after it
1271          * destroys 'ofport', make a copy of it around the update_port()
1272          * call. */
1273         char *devname = xstrdup(name);
1274         update_port(ofproto, devname);
1275         free(devname);
1276     }
1277     return error;
1278 }
1279
1280 int
1281 ofproto_send_packet(struct ofproto *p, const struct flow *flow,
1282                     const union ofp_action *actions, size_t n_actions,
1283                     const struct ofpbuf *packet)
1284 {
1285     struct odp_actions odp_actions;
1286     int error;
1287
1288     error = xlate_actions(actions, n_actions, flow, p, packet, &odp_actions,
1289                           NULL, NULL, NULL);
1290     if (error) {
1291         return error;
1292     }
1293
1294     /* XXX Should we translate the dpif_execute() errno value into an OpenFlow
1295      * error code? */
1296     dpif_execute(p->dpif, odp_actions.actions, odp_actions.n_actions, packet);
1297     return 0;
1298 }
1299
1300 void
1301 ofproto_add_flow(struct ofproto *p, const struct flow *flow,
1302                  uint32_t wildcards, unsigned int priority,
1303                  const union ofp_action *actions, size_t n_actions,
1304                  int idle_timeout)
1305 {
1306     struct rule *rule;
1307     rule = rule_create(p, NULL, actions, n_actions,
1308                        idle_timeout >= 0 ? idle_timeout : 5 /* XXX */,
1309                        0, 0, false);
1310     cls_rule_from_flow(flow, wildcards, priority, &rule->cr);
1311     rule_insert(p, rule, NULL, 0);
1312 }
1313
1314 void
1315 ofproto_delete_flow(struct ofproto *ofproto, const struct flow *flow,
1316                     uint32_t wildcards, unsigned int priority)
1317 {
1318     struct rule *rule;
1319
1320     rule = rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(&ofproto->cls,
1321                                                            flow, wildcards,
1322                                                            priority));
1323     if (rule) {
1324         rule_remove(ofproto, rule);
1325     }
1326 }
1327
1328 static void
1329 destroy_rule(struct cls_rule *rule_, void *ofproto_)
1330 {
1331     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
1332     struct ofproto *ofproto = ofproto_;
1333
1334     /* Mark the flow as not installed, even though it might really be
1335      * installed, so that rule_remove() doesn't bother trying to uninstall it.
1336      * There is no point in uninstalling it individually since we are about to
1337      * blow away all the flows with dpif_flow_flush(). */
1338     rule->installed = false;
1339
1340     rule_remove(ofproto, rule);
1341 }
1342
1343 void
1344 ofproto_flush_flows(struct ofproto *ofproto)
1345 {
1346     COVERAGE_INC(ofproto_flush);
1347     classifier_for_each(&ofproto->cls, CLS_INC_ALL, destroy_rule, ofproto);
1348     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
1349     if (ofproto->in_band) {
1350         in_band_flushed(ofproto->in_band);
1351     }
1352     if (ofproto->fail_open) {
1353         fail_open_flushed(ofproto->fail_open);
1354     }
1355 }
1356 \f
1357 static void
1358 reinit_ports(struct ofproto *p)
1359 {
1360     struct svec devnames;
1361     struct ofport *ofport;
1362     struct odp_port *odp_ports;
1363     size_t n_odp_ports;
1364     size_t i;
1365
1366     svec_init(&devnames);
1367     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
1368         svec_add (&devnames, (char *) ofport->opp.name);
1369     }
1370     dpif_port_list(p->dpif, &odp_ports, &n_odp_ports);
1371     for (i = 0; i < n_odp_ports; i++) {
1372         svec_add (&devnames, odp_ports[i].devname);
1373     }
1374     free(odp_ports);
1375
1376     svec_sort_unique(&devnames);
1377     for (i = 0; i < devnames.n; i++) {
1378         update_port(p, devnames.names[i]);
1379     }
1380     svec_destroy(&devnames);
1381 }
1382
1383 static struct ofport *
1384 make_ofport(const struct odp_port *odp_port)
1385 {
1386     struct netdev_options netdev_options;
1387     enum netdev_flags flags;
1388     struct ofport *ofport;
1389     struct netdev *netdev;
1390     bool carrier;
1391     int error;
1392
1393     memset(&netdev_options, 0, sizeof netdev_options);
1394     netdev_options.name = odp_port->devname;
1395     netdev_options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
1396
1397     error = netdev_open(&netdev_options, &netdev);
1398     if (error) {
1399         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring port %s (%"PRIu16") because netdev %s "
1400                      "cannot be opened (%s)",
1401                      odp_port->devname, odp_port->port,
1402                      odp_port->devname, strerror(error));
1403         return NULL;
1404     }
1405
1406     ofport = xmalloc(sizeof *ofport);
1407     ofport->netdev = netdev;
1408     ofport->odp_port = odp_port->port;
1409     ofport->opp.port_no = odp_port_to_ofp_port(odp_port->port);
1410     netdev_get_etheraddr(netdev, ofport->opp.hw_addr);
1411     memcpy(ofport->opp.name, odp_port->devname,
1412            MIN(sizeof ofport->opp.name, sizeof odp_port->devname));
1413     ofport->opp.name[sizeof ofport->opp.name - 1] = '\0';
1414
1415     netdev_get_flags(netdev, &flags);
1416     ofport->opp.config = flags & NETDEV_UP ? 0 : OFPPC_PORT_DOWN;
1417
1418     netdev_get_carrier(netdev, &carrier);
1419     ofport->opp.state = carrier ? 0 : OFPPS_LINK_DOWN;
1420
1421     netdev_get_features(netdev,
1422                         &ofport->opp.curr, &ofport->opp.advertised,
1423                         &ofport->opp.supported, &ofport->opp.peer);
1424     return ofport;
1425 }
1426
1427 static bool
1428 ofport_conflicts(const struct ofproto *p, const struct odp_port *odp_port)
1429 {
1430     if (get_port(p, odp_port->port)) {
1431         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring duplicate port %"PRIu16" in datapath",
1432                      odp_port->port);
1433         return true;
1434     } else if (shash_find(&p->port_by_name, odp_port->devname)) {
1435         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring duplicate device %s in datapath",
1436                      odp_port->devname);
1437         return true;
1438     } else {
1439         return false;
1440     }
1441 }
1442
1443 static int
1444 ofport_equal(const struct ofport *a_, const struct ofport *b_)
1445 {
1446     const struct ofp_phy_port *a = &a_->opp;
1447     const struct ofp_phy_port *b = &b_->opp;
1448
1449     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof *a == 48); /* Detect ofp_phy_port changes. */
1450     return (a->port_no == b->port_no
1451             && !memcmp(a->hw_addr, b->hw_addr, sizeof a->hw_addr)
1452             && !strcmp((char *) a->name, (char *) b->name)
1453             && a->state == b->state
1454             && a->config == b->config
1455             && a->curr == b->curr
1456             && a->advertised == b->advertised
1457             && a->supported == b->supported
1458             && a->peer == b->peer);
1459 }
1460
1461 static void
1462 send_port_status(struct ofproto *p, const struct ofport *ofport,
1463                  uint8_t reason)
1464 {
1465     /* XXX Should limit the number of queued port status change messages. */
1466     struct ofconn *ofconn;
1467     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &p->all_conns) {
1468         struct ofp_port_status *ops;
1469         struct ofpbuf *b;
1470
1471         if (!ofconn_receives_async_msgs(ofconn)) {
1472             continue;
1473         }
1474
1475         ops = make_openflow_xid(sizeof *ops, OFPT_PORT_STATUS, 0, &b);
1476         ops->reason = reason;
1477         ops->desc = ofport->opp;
1478         hton_ofp_phy_port(&ops->desc);
1479         queue_tx(b, ofconn, NULL);
1480     }
1481 }
1482
1483 static void
1484 ofport_install(struct ofproto *p, struct ofport *ofport)
1485 {
1486     const char *netdev_name = (const char *) ofport->opp.name;
1487
1488     netdev_monitor_add(p->netdev_monitor, ofport->netdev);
1489     hmap_insert(&p->ports, &ofport->hmap_node, hash_int(ofport->odp_port, 0));
1490     shash_add(&p->port_by_name, netdev_name, ofport);
1491     if (p->sflow) {
1492         ofproto_sflow_add_port(p->sflow, ofport->odp_port, netdev_name);
1493     }
1494 }
1495
1496 static void
1497 ofport_remove(struct ofproto *p, struct ofport *ofport)
1498 {
1499     netdev_monitor_remove(p->netdev_monitor, ofport->netdev);
1500     hmap_remove(&p->ports, &ofport->hmap_node);
1501     shash_delete(&p->port_by_name,
1502                  shash_find(&p->port_by_name, (char *) ofport->opp.name));
1503     if (p->sflow) {
1504         ofproto_sflow_del_port(p->sflow, ofport->odp_port);
1505     }
1506 }
1507
1508 static void
1509 ofport_free(struct ofport *ofport)
1510 {
1511     if (ofport) {
1512         netdev_close(ofport->netdev);
1513         free(ofport);
1514     }
1515 }
1516
1517 static struct ofport *
1518 get_port(const struct ofproto *ofproto, uint16_t odp_port)
1519 {
1520     struct ofport *port;
1521
1522     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, hmap_node,
1523                              hash_int(odp_port, 0), &ofproto->ports) {
1524         if (port->odp_port == odp_port) {
1525             return port;
1526         }
1527     }
1528     return NULL;
1529 }
1530
1531 static void
1532 update_port(struct ofproto *p, const char *devname)
1533 {
1534     struct odp_port odp_port;
1535     struct ofport *old_ofport;
1536     struct ofport *new_ofport;
1537     int error;
1538
1539     COVERAGE_INC(ofproto_update_port);
1540
1541     /* Query the datapath for port information. */
1542     error = dpif_port_query_by_name(p->dpif, devname, &odp_port);
1543
1544     /* Find the old ofport. */
1545     old_ofport = shash_find_data(&p->port_by_name, devname);
1546     if (!error) {
1547         if (!old_ofport) {
1548             /* There's no port named 'devname' but there might be a port with
1549              * the same port number.  This could happen if a port is deleted
1550              * and then a new one added in its place very quickly, or if a port
1551              * is renamed.  In the former case we want to send an OFPPR_DELETE
1552              * and an OFPPR_ADD, and in the latter case we want to send a
1553              * single OFPPR_MODIFY.  We can distinguish the cases by comparing
1554              * the old port's ifindex against the new port, or perhaps less
1555              * reliably but more portably by comparing the old port's MAC
1556              * against the new port's MAC.  However, this code isn't that smart
1557              * and always sends an OFPPR_MODIFY (XXX). */
1558             old_ofport = get_port(p, odp_port.port);
1559         }
1560     } else if (error != ENOENT && error != ENODEV) {
1561         VLOG_WARN_RL(&rl, "dpif_port_query_by_name returned unexpected error "
1562                      "%s", strerror(error));
1563         return;
1564     }
1565
1566     /* Create a new ofport. */
1567     new_ofport = !error ? make_ofport(&odp_port) : NULL;
1568
1569     /* Eliminate a few pathological cases. */
1570     if (!old_ofport && !new_ofport) {
1571         return;
1572     } else if (old_ofport && new_ofport) {
1573         /* Most of the 'config' bits are OpenFlow soft state, but
1574          * OFPPC_PORT_DOWN is maintained the kernel.  So transfer the OpenFlow
1575          * bits from old_ofport.  (make_ofport() only sets OFPPC_PORT_DOWN and
1576          * leaves the other bits 0.)  */
1577         new_ofport->opp.config |= old_ofport->opp.config & ~OFPPC_PORT_DOWN;
1578
1579         if (ofport_equal(old_ofport, new_ofport)) {
1580             /* False alarm--no change. */
1581             ofport_free(new_ofport);
1582             return;
1583         }
1584     }
1585
1586     /* Now deal with the normal cases. */
1587     if (old_ofport) {
1588         ofport_remove(p, old_ofport);
1589     }
1590     if (new_ofport) {
1591         ofport_install(p, new_ofport);
1592     }
1593     send_port_status(p, new_ofport ? new_ofport : old_ofport,
1594                      (!old_ofport ? OFPPR_ADD
1595                       : !new_ofport ? OFPPR_DELETE
1596                       : OFPPR_MODIFY));
1597     ofport_free(old_ofport);
1598 }
1599
1600 static int
1601 init_ports(struct ofproto *p)
1602 {
1603     struct odp_port *ports;
1604     size_t n_ports;
1605     size_t i;
1606     int error;
1607
1608     error = dpif_port_list(p->dpif, &ports, &n_ports);
1609     if (error) {
1610         return error;
1611     }
1612
1613     for (i = 0; i < n_ports; i++) {
1614         const struct odp_port *odp_port = &ports[i];
1615         if (!ofport_conflicts(p, odp_port)) {
1616             struct ofport *ofport = make_ofport(odp_port);
1617             if (ofport) {
1618                 ofport_install(p, ofport);
1619             }
1620         }
1621     }
1622     free(ports);
1623     return 0;
1624 }
1625 \f
1626 static struct ofconn *
1627 ofconn_create(struct ofproto *p, struct rconn *rconn, enum ofconn_type type)
1628 {
1629     struct ofconn *ofconn = xzalloc(sizeof *ofconn);
1630     ofconn->ofproto = p;
1631     list_push_back(&p->all_conns, &ofconn->node);
1632     ofconn->rconn = rconn;
1633     ofconn->type = type;
1634     ofconn->role = NX_ROLE_OTHER;
1635     ofconn->packet_in_counter = rconn_packet_counter_create ();
1636     ofconn->pktbuf = NULL;
1637     ofconn->miss_send_len = 0;
1638     ofconn->reply_counter = rconn_packet_counter_create ();
1639     return ofconn;
1640 }
1641
1642 static void
1643 ofconn_destroy(struct ofconn *ofconn)
1644 {
1645     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY) {
1646         hmap_remove(&ofconn->ofproto->controllers, &ofconn->hmap_node);
1647     }
1648     discovery_destroy(ofconn->discovery);
1649
1650     list_remove(&ofconn->node);
1651     switch_status_unregister(ofconn->ss);
1652     rconn_destroy(ofconn->rconn);
1653     rconn_packet_counter_destroy(ofconn->packet_in_counter);
1654     rconn_packet_counter_destroy(ofconn->reply_counter);
1655     pktbuf_destroy(ofconn->pktbuf);
1656     free(ofconn);
1657 }
1658
1659 static void
1660 ofconn_run(struct ofconn *ofconn, struct ofproto *p)
1661 {
1662     int iteration;
1663     size_t i;
1664
1665     if (ofconn->discovery) {
1666         char *controller_name;
1667         if (rconn_is_connectivity_questionable(ofconn->rconn)) {
1668             discovery_question_connectivity(ofconn->discovery);
1669         }
1670         if (discovery_run(ofconn->discovery, &controller_name)) {
1671             if (controller_name) {
1672                 char *ofconn_name = ofconn_make_name(p, controller_name);
1673                 rconn_connect(ofconn->rconn, controller_name, ofconn_name);
1674                 free(ofconn_name);
1675             } else {
1676                 rconn_disconnect(ofconn->rconn);
1677             }
1678         }
1679     }
1680
1681     for (i = 0; i < N_SCHEDULERS; i++) {
1682         pinsched_run(ofconn->schedulers[i], do_send_packet_in, ofconn);
1683     }
1684
1685     rconn_run(ofconn->rconn);
1686
1687     if (rconn_packet_counter_read (ofconn->reply_counter) < OFCONN_REPLY_MAX) {
1688         /* Limit the number of iterations to prevent other tasks from
1689          * starving. */
1690         for (iteration = 0; iteration < 50; iteration++) {
1691             struct ofpbuf *of_msg = rconn_recv(ofconn->rconn);
1692             if (!of_msg) {
1693                 break;
1694             }
1695             if (p->fail_open) {
1696                 fail_open_maybe_recover(p->fail_open);
1697             }
1698             handle_openflow(ofconn, p, of_msg);
1699             ofpbuf_delete(of_msg);
1700         }
1701     }
1702
1703     if (!ofconn->discovery && !rconn_is_alive(ofconn->rconn)) {
1704         ofconn_destroy(ofconn);
1705     }
1706 }
1707
1708 static void
1709 ofconn_wait(struct ofconn *ofconn)
1710 {
1711     int i;
1712
1713     if (ofconn->discovery) {
1714         discovery_wait(ofconn->discovery);
1715     }
1716     for (i = 0; i < N_SCHEDULERS; i++) {
1717         pinsched_wait(ofconn->schedulers[i]);
1718     }
1719     rconn_run_wait(ofconn->rconn);
1720     if (rconn_packet_counter_read (ofconn->reply_counter) < OFCONN_REPLY_MAX) {
1721         rconn_recv_wait(ofconn->rconn);
1722     } else {
1723         COVERAGE_INC(ofproto_ofconn_stuck);
1724     }
1725 }
1726
1727 /* Returns true if 'ofconn' should receive asynchronous messages. */
1728 static bool
1729 ofconn_receives_async_msgs(const struct ofconn *ofconn)
1730 {
1731     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY) {
1732         /* Primary controllers always get asynchronous messages unless they
1733          * have configured themselves as "slaves".  */
1734         return ofconn->role != NX_ROLE_SLAVE;
1735     } else {
1736         /* Service connections don't get asynchronous messages unless they have
1737          * explicitly asked for them by setting a nonzero miss send length. */
1738         return ofconn->miss_send_len > 0;
1739     }
1740 }
1741
1742 /* Returns a human-readable name for an OpenFlow connection between 'ofproto'
1743  * and 'target', suitable for use in log messages for identifying the
1744  * connection.
1745  *
1746  * The name is dynamically allocated.  The caller should free it (with free())
1747  * when it is no longer needed. */
1748 static char *
1749 ofconn_make_name(const struct ofproto *ofproto, const char *target)
1750 {
1751     return xasprintf("%s<->%s", dpif_base_name(ofproto->dpif), target);
1752 }
1753
1754 static void
1755 ofconn_set_rate_limit(struct ofconn *ofconn, int rate, int burst)
1756 {
1757     int i;
1758
1759     for (i = 0; i < N_SCHEDULERS; i++) {
1760         struct pinsched **s = &ofconn->schedulers[i];
1761
1762         if (rate > 0) {
1763             if (!*s) {
1764                 *s = pinsched_create(rate, burst,
1765                                      ofconn->ofproto->switch_status);
1766             } else {
1767                 pinsched_set_limits(*s, rate, burst);
1768             }
1769         } else {
1770             pinsched_destroy(*s);
1771             *s = NULL;
1772         }
1773     }
1774 }
1775 \f
1776 static void
1777 ofservice_reconfigure(struct ofservice *ofservice,
1778                       const struct ofproto_controller *c)
1779 {
1780     ofservice->probe_interval = c->probe_interval;
1781     ofservice->rate_limit = c->rate_limit;
1782     ofservice->burst_limit = c->burst_limit;
1783 }
1784
1785 /* Creates a new ofservice in 'ofproto'.  Returns 0 if successful, otherwise a
1786  * positive errno value. */
1787 static int
1788 ofservice_create(struct ofproto *ofproto, const struct ofproto_controller *c)
1789 {
1790     struct ofservice *ofservice;
1791     struct pvconn *pvconn;
1792     int error;
1793
1794     error = pvconn_open(c->target, &pvconn);
1795     if (error) {
1796         return error;
1797     }
1798
1799     ofservice = xzalloc(sizeof *ofservice);
1800     hmap_insert(&ofproto->services, &ofservice->node,
1801                 hash_string(c->target, 0));
1802     ofservice->pvconn = pvconn;
1803
1804     ofservice_reconfigure(ofservice, c);
1805
1806     return 0;
1807 }
1808
1809 static void
1810 ofservice_destroy(struct ofproto *ofproto, struct ofservice *ofservice)
1811 {
1812     hmap_remove(&ofproto->services, &ofservice->node);
1813     pvconn_close(ofservice->pvconn);
1814     free(ofservice);
1815 }
1816
1817 /* Finds and returns the ofservice within 'ofproto' that has the given
1818  * 'target', or a null pointer if none exists. */
1819 static struct ofservice *
1820 ofservice_lookup(struct ofproto *ofproto, const char *target)
1821 {
1822     struct ofservice *ofservice;
1823
1824     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofservice, node, hash_string(target, 0),
1825                              &ofproto->services) {
1826         if (!strcmp(pvconn_get_name(ofservice->pvconn), target)) {
1827             return ofservice;
1828         }
1829     }
1830     return NULL;
1831 }
1832 \f
1833 /* Caller is responsible for initializing the 'cr' member of the returned
1834  * rule. */
1835 static struct rule *
1836 rule_create(struct ofproto *ofproto, struct rule *super,
1837             const union ofp_action *actions, size_t n_actions,
1838             uint16_t idle_timeout, uint16_t hard_timeout,
1839             uint64_t flow_cookie, bool send_flow_removed)
1840 {
1841     struct rule *rule = xzalloc(sizeof *rule);
1842     rule->idle_timeout = idle_timeout;
1843     rule->hard_timeout = hard_timeout;
1844     rule->flow_cookie = flow_cookie;
1845     rule->used = rule->created = time_msec();
1846     rule->send_flow_removed = send_flow_removed;
1847     rule->super = super;
1848     if (super) {
1849         list_push_back(&super->list, &rule->list);
1850     } else {
1851         list_init(&rule->list);
1852     }
1853     if (n_actions > 0) {
1854         rule->n_actions = n_actions;
1855         rule->actions = xmemdup(actions, n_actions * sizeof *actions);
1856     }
1857     netflow_flow_clear(&rule->nf_flow);
1858     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, rule->created);
1859
1860     return rule;
1861 }
1862
1863 static struct rule *
1864 rule_from_cls_rule(const struct cls_rule *cls_rule)
1865 {
1866     return cls_rule ? CONTAINER_OF(cls_rule, struct rule, cr) : NULL;
1867 }
1868
1869 static void
1870 rule_free(struct rule *rule)
1871 {
1872     free(rule->actions);
1873     free(rule->odp_actions);
1874     free(rule);
1875 }
1876
1877 /* Destroys 'rule'.  If 'rule' is a subrule, also removes it from its
1878  * super-rule's list of subrules.  If 'rule' is a super-rule, also iterates
1879  * through all of its subrules and revalidates them, destroying any that no
1880  * longer has a super-rule (which is probably all of them).
1881  *
1882  * Before calling this function, the caller must make have removed 'rule' from
1883  * the classifier.  If 'rule' is an exact-match rule, the caller is also
1884  * responsible for ensuring that it has been uninstalled from the datapath. */
1885 static void
1886 rule_destroy(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
1887 {
1888     if (!rule->super) {
1889         struct rule *subrule, *next;
1890         LIST_FOR_EACH_SAFE (subrule, next, list, &rule->list) {
1891             revalidate_rule(ofproto, subrule);
1892         }
1893     } else {
1894         list_remove(&rule->list);
1895     }
1896     rule_free(rule);
1897 }
1898
1899 static bool
1900 rule_has_out_port(const struct rule *rule, uint16_t out_port)
1901 {
1902     const union ofp_action *oa;
1903     struct actions_iterator i;
1904
1905     if (out_port == htons(OFPP_NONE)) {
1906         return true;
1907     }
1908     for (oa = actions_first(&i, rule->actions, rule->n_actions); oa;
1909          oa = actions_next(&i)) {
1910         if (action_outputs_to_port(oa, out_port)) {
1911             return true;
1912         }
1913     }
1914     return false;
1915 }
1916
1917 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
1918  * 'packet', which arrived on 'in_port'.
1919  *
1920  * Takes ownership of 'packet'. */
1921 static bool
1922 execute_odp_actions(struct ofproto *ofproto, uint16_t in_port,
1923                     const union odp_action *actions, size_t n_actions,
1924                     struct ofpbuf *packet)
1925 {
1926     if (n_actions == 1 && actions[0].type == ODPAT_CONTROLLER) {
1927         /* As an optimization, avoid a round-trip from userspace to kernel to
1928          * userspace.  This also avoids possibly filling up kernel packet
1929          * buffers along the way. */
1930         struct odp_msg *msg;
1931
1932         msg = ofpbuf_push_uninit(packet, sizeof *msg);
1933         msg->type = _ODPL_ACTION_NR;
1934         msg->length = sizeof(struct odp_msg) + packet->size;
1935         msg->port = in_port;
1936         msg->reserved = 0;
1937         msg->arg = actions[0].controller.arg;
1938
1939         send_packet_in(ofproto, packet);
1940
1941         return true;
1942     } else {
1943         int error;
1944
1945         error = dpif_execute(ofproto->dpif, actions, n_actions, packet);
1946         ofpbuf_delete(packet);
1947         return !error;
1948     }
1949 }
1950
1951 /* Executes the actions indicated by 'rule' on 'packet', which is in flow
1952  * 'flow' and is considered to have arrived on ODP port 'in_port'.  'packet'
1953  * must have at least sizeof(struct ofp_packet_in) bytes of headroom.
1954  *
1955  * The flow that 'packet' actually contains does not need to actually match
1956  * 'rule'; the actions in 'rule' will be applied to it either way.  Likewise,
1957  * the packet and byte counters for 'rule' will be credited for the packet sent
1958  * out whether or not the packet actually matches 'rule'.
1959  *
1960  * If 'rule' is an exact-match rule and 'flow' actually equals the rule's flow,
1961  * the caller must already have accurately composed ODP actions for it given
1962  * 'packet' using rule_make_actions().  If 'rule' is a wildcard rule, or if
1963  * 'rule' is an exact-match rule but 'flow' is not the rule's flow, then this
1964  * function will compose a set of ODP actions based on 'rule''s OpenFlow
1965  * actions and apply them to 'packet'.
1966  *
1967  * Takes ownership of 'packet'. */
1968 static void
1969 rule_execute(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule,
1970              struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
1971 {
1972     const union odp_action *actions;
1973     struct odp_flow_stats stats;
1974     size_t n_actions;
1975     struct odp_actions a;
1976
1977     assert(ofpbuf_headroom(packet) >= sizeof(struct ofp_packet_in));
1978
1979     /* Grab or compose the ODP actions.
1980      *
1981      * The special case for an exact-match 'rule' where 'flow' is not the
1982      * rule's flow is important to avoid, e.g., sending a packet out its input
1983      * port simply because the ODP actions were composed for the wrong
1984      * scenario. */
1985     if (rule->cr.wc.wildcards || !flow_equal(flow, &rule->cr.flow)) {
1986         struct rule *super = rule->super ? rule->super : rule;
1987         if (xlate_actions(super->actions, super->n_actions, flow, ofproto,
1988                           packet, &a, NULL, 0, NULL)) {
1989             ofpbuf_delete(packet);
1990             return;
1991         }
1992         actions = a.actions;
1993         n_actions = a.n_actions;
1994     } else {
1995         actions = rule->odp_actions;
1996         n_actions = rule->n_odp_actions;
1997     }
1998
1999     /* Execute the ODP actions. */
2000     flow_extract_stats(flow, packet, &stats);
2001     if (execute_odp_actions(ofproto, flow->in_port,
2002                             actions, n_actions, packet)) {
2003         update_stats(ofproto, rule, &stats);
2004         rule->used = time_msec();
2005         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, rule->used);
2006     }
2007 }
2008
2009 /* Inserts 'rule' into 'p''s flow table.
2010  *
2011  * If 'packet' is nonnull, takes ownership of 'packet', executes 'rule''s
2012  * actions on it and credits the statistics for sending the packet to 'rule'.
2013  * 'packet' must have at least sizeof(struct ofp_packet_in) bytes of
2014  * headroom. */
2015 static void
2016 rule_insert(struct ofproto *p, struct rule *rule, struct ofpbuf *packet,
2017             uint16_t in_port)
2018 {
2019     struct rule *displaced_rule;
2020
2021     /* Insert the rule in the classifier. */
2022     displaced_rule = rule_from_cls_rule(classifier_insert(&p->cls, &rule->cr));
2023     if (!rule->cr.wc.wildcards) {
2024         rule_make_actions(p, rule, packet);
2025     }
2026
2027     /* Send the packet and credit it to the rule. */
2028     if (packet) {
2029         struct flow flow;
2030         flow_extract(packet, 0, in_port, &flow);
2031         rule_execute(p, rule, packet, &flow);
2032     }
2033
2034     /* Install the rule in the datapath only after sending the packet, to
2035      * avoid packet reordering.  */
2036     if (rule->cr.wc.wildcards) {
2037         COVERAGE_INC(ofproto_add_wc_flow);
2038         p->need_revalidate = true;
2039     } else {
2040         rule_install(p, rule, displaced_rule);
2041     }
2042
2043     /* Free the rule that was displaced, if any. */
2044     if (displaced_rule) {
2045         rule_destroy(p, displaced_rule);
2046     }
2047 }
2048
2049 static struct rule *
2050 rule_create_subrule(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule,
2051                     const struct flow *flow)
2052 {
2053     struct rule *subrule = rule_create(ofproto, rule, NULL, 0,
2054                                        rule->idle_timeout, rule->hard_timeout,
2055                                        0, false);
2056     COVERAGE_INC(ofproto_subrule_create);
2057     cls_rule_from_flow(flow, 0, (rule->cr.priority <= UINT16_MAX ? UINT16_MAX
2058                         : rule->cr.priority), &subrule->cr);
2059     classifier_insert_exact(&ofproto->cls, &subrule->cr);
2060
2061     return subrule;
2062 }
2063
2064 /* Remove 'rule' from 'ofproto' and free up the associated memory:
2065  *
2066  *   - If 'rule' was installed in the datapath, uninstalls it and updates
2067  *     'rule''s statistics (or its super-rule's statistics, if it is a
2068  *     subrule), via rule_uninstall().
2069  *
2070  *   - Removes 'rule' from the classifier.
2071  *
2072  *   - If 'rule' is a super-rule that has subrules, revalidates (and possibly
2073  *     uninstalls and destroys) its subrules, via rule_destroy().
2074  */
2075 static void
2076 rule_remove(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
2077 {
2078     if (rule->cr.wc.wildcards) {
2079         COVERAGE_INC(ofproto_del_wc_flow);
2080         ofproto->need_revalidate = true;
2081     } else {
2082         rule_uninstall(ofproto, rule);
2083     }
2084     classifier_remove(&ofproto->cls, &rule->cr);
2085     rule_destroy(ofproto, rule);
2086 }
2087
2088 /* Returns true if the actions changed, false otherwise. */
2089 static bool
2090 rule_make_actions(struct ofproto *p, struct rule *rule,
2091                   const struct ofpbuf *packet)
2092 {
2093     const struct rule *super;
2094     struct odp_actions a;
2095     size_t actions_len;
2096
2097     assert(!rule->cr.wc.wildcards);
2098
2099     super = rule->super ? rule->super : rule;
2100     rule->tags = 0;
2101     xlate_actions(super->actions, super->n_actions, &rule->cr.flow, p,
2102                   packet, &a, &rule->tags, &rule->may_install,
2103                   &rule->nf_flow.output_iface);
2104
2105     actions_len = a.n_actions * sizeof *a.actions;
2106     if (rule->n_odp_actions != a.n_actions
2107         || memcmp(rule->odp_actions, a.actions, actions_len)) {
2108         COVERAGE_INC(ofproto_odp_unchanged);
2109         free(rule->odp_actions);
2110         rule->n_odp_actions = a.n_actions;
2111         rule->odp_actions = xmemdup(a.actions, actions_len);
2112         return true;
2113     } else {
2114         return false;
2115     }
2116 }
2117
2118 static int
2119 do_put_flow(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule, int flags,
2120             struct odp_flow_put *put)
2121 {
2122     memset(&put->flow.stats, 0, sizeof put->flow.stats);
2123     odp_flow_key_from_flow(&put->flow.key, &rule->cr.flow);
2124     put->flow.actions = rule->odp_actions;
2125     put->flow.n_actions = rule->n_odp_actions;
2126     put->flow.flags = 0;
2127     put->flags = flags;
2128     return dpif_flow_put(ofproto->dpif, put);
2129 }
2130
2131 static void
2132 rule_install(struct ofproto *p, struct rule *rule, struct rule *displaced_rule)
2133 {
2134     assert(!rule->cr.wc.wildcards);
2135
2136     if (rule->may_install) {
2137         struct odp_flow_put put;
2138         if (!do_put_flow(p, rule,
2139                          ODPPF_CREATE | ODPPF_MODIFY | ODPPF_ZERO_STATS,
2140                          &put)) {
2141             rule->installed = true;
2142             if (displaced_rule) {
2143                 update_stats(p, displaced_rule, &put.flow.stats);
2144                 rule_post_uninstall(p, displaced_rule);
2145             }
2146         }
2147     } else if (displaced_rule) {
2148         rule_uninstall(p, displaced_rule);
2149     }
2150 }
2151
2152 static void
2153 rule_reinstall(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
2154 {
2155     if (rule->installed) {
2156         struct odp_flow_put put;
2157         COVERAGE_INC(ofproto_dp_missed);
2158         do_put_flow(ofproto, rule, ODPPF_CREATE | ODPPF_MODIFY, &put);
2159     } else {
2160         rule_install(ofproto, rule, NULL);
2161     }
2162 }
2163
2164 static void
2165 rule_update_actions(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
2166 {
2167     bool actions_changed;
2168     uint16_t new_out_iface, old_out_iface;
2169
2170     old_out_iface = rule->nf_flow.output_iface;
2171     actions_changed = rule_make_actions(ofproto, rule, NULL);
2172
2173     if (rule->may_install) {
2174         if (rule->installed) {
2175             if (actions_changed) {
2176                 struct odp_flow_put put;
2177                 do_put_flow(ofproto, rule, ODPPF_CREATE | ODPPF_MODIFY
2178                                            | ODPPF_ZERO_STATS, &put);
2179                 update_stats(ofproto, rule, &put.flow.stats);
2180
2181                 /* Temporarily set the old output iface so that NetFlow
2182                  * messages have the correct output interface for the old
2183                  * stats. */
2184                 new_out_iface = rule->nf_flow.output_iface;
2185                 rule->nf_flow.output_iface = old_out_iface;
2186                 rule_post_uninstall(ofproto, rule);
2187                 rule->nf_flow.output_iface = new_out_iface;
2188             }
2189         } else {
2190             rule_install(ofproto, rule, NULL);
2191         }
2192     } else {
2193         rule_uninstall(ofproto, rule);
2194     }
2195 }
2196
2197 static void
2198 rule_account(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule, uint64_t extra_bytes)
2199 {
2200     uint64_t total_bytes = rule->byte_count + extra_bytes;
2201
2202     if (ofproto->ofhooks->account_flow_cb
2203         && total_bytes > rule->accounted_bytes)
2204     {
2205         ofproto->ofhooks->account_flow_cb(
2206             &rule->cr.flow, rule->tags, rule->odp_actions, rule->n_odp_actions,
2207             total_bytes - rule->accounted_bytes, ofproto->aux);
2208         rule->accounted_bytes = total_bytes;
2209     }
2210 }
2211
2212 /* 'rule' must be an exact-match rule in 'p'.
2213  *
2214  * If 'rule' is installed in the datapath, uninstalls it and updates's
2215  * statistics.  If 'rule' is a subrule, the statistics that are updated are
2216  * actually its super-rule's statistics; otherwise 'rule''s own statistics are
2217  * updated.
2218  *
2219  * If 'rule' is not installed, this function has no effect. */
2220 static void
2221 rule_uninstall(struct ofproto *p, struct rule *rule)
2222 {
2223     assert(!rule->cr.wc.wildcards);
2224     if (rule->installed) {
2225         struct odp_flow odp_flow;
2226
2227         odp_flow_key_from_flow(&odp_flow.key, &rule->cr.flow);
2228         odp_flow.actions = NULL;
2229         odp_flow.n_actions = 0;
2230         odp_flow.flags = 0;
2231         if (!dpif_flow_del(p->dpif, &odp_flow)) {
2232             update_stats(p, rule, &odp_flow.stats);
2233         }
2234         rule->installed = false;
2235
2236         rule_post_uninstall(p, rule);
2237     }
2238 }
2239
2240 static bool
2241 is_controller_rule(struct rule *rule)
2242 {
2243     /* If the only action is send to the controller then don't report
2244      * NetFlow expiration messages since it is just part of the control
2245      * logic for the network and not real traffic. */
2246
2247     return (rule
2248             && rule->super
2249             && rule->super->n_actions == 1
2250             && action_outputs_to_port(&rule->super->actions[0],
2251                                       htons(OFPP_CONTROLLER)));
2252 }
2253
2254 static void
2255 rule_post_uninstall(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
2256 {
2257     struct rule *super = rule->super;
2258
2259     rule_account(ofproto, rule, 0);
2260
2261     if (ofproto->netflow && !is_controller_rule(rule)) {
2262         struct ofexpired expired;
2263         expired.flow = rule->cr.flow;
2264         expired.packet_count = rule->packet_count;
2265         expired.byte_count = rule->byte_count;
2266         expired.used = rule->used;
2267         netflow_expire(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, &expired);
2268     }
2269     if (super) {
2270         super->packet_count += rule->packet_count;
2271         super->byte_count += rule->byte_count;
2272
2273         /* Reset counters to prevent double counting if the rule ever gets
2274          * reinstalled. */
2275         rule->packet_count = 0;
2276         rule->byte_count = 0;
2277         rule->accounted_bytes = 0;
2278
2279         netflow_flow_clear(&rule->nf_flow);
2280     }
2281 }
2282 \f
2283 static void
2284 queue_tx(struct ofpbuf *msg, const struct ofconn *ofconn,
2285          struct rconn_packet_counter *counter)
2286 {
2287     update_openflow_length(msg);
2288     if (rconn_send(ofconn->rconn, msg, counter)) {
2289         ofpbuf_delete(msg);
2290     }
2291 }
2292
2293 static void
2294 send_error(const struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh,
2295            int error, const void *data, size_t len)
2296 {
2297     struct ofpbuf *buf;
2298     struct ofp_error_msg *oem;
2299
2300     if (!(error >> 16)) {
2301         VLOG_WARN_RL(&rl, "not sending bad error code %d to controller",
2302                      error);
2303         return;
2304     }
2305
2306     COVERAGE_INC(ofproto_error);
2307     oem = make_openflow_xid(len + sizeof *oem, OFPT_ERROR,
2308                             oh ? oh->xid : 0, &buf);
2309     oem->type = htons((unsigned int) error >> 16);
2310     oem->code = htons(error & 0xffff);
2311     memcpy(oem->data, data, len);
2312     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
2313 }
2314
2315 static void
2316 send_error_oh(const struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh,
2317               int error)
2318 {
2319     size_t oh_length = ntohs(oh->length);
2320     send_error(ofconn, oh, error, oh, MIN(oh_length, 64));
2321 }
2322
2323 static void
2324 hton_ofp_phy_port(struct ofp_phy_port *opp)
2325 {
2326     opp->port_no = htons(opp->port_no);
2327     opp->config = htonl(opp->config);
2328     opp->state = htonl(opp->state);
2329     opp->curr = htonl(opp->curr);
2330     opp->advertised = htonl(opp->advertised);
2331     opp->supported = htonl(opp->supported);
2332     opp->peer = htonl(opp->peer);
2333 }
2334
2335 static int
2336 handle_echo_request(struct ofconn *ofconn, struct ofp_header *oh)
2337 {
2338     struct ofp_header *rq = oh;
2339     queue_tx(make_echo_reply(rq), ofconn, ofconn->reply_counter);
2340     return 0;
2341 }
2342
2343 static int
2344 handle_features_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
2345                         struct ofp_header *oh)
2346 {
2347     struct ofp_switch_features *osf;
2348     struct ofpbuf *buf;
2349     struct ofport *port;
2350
2351     osf = make_openflow_xid(sizeof *osf, OFPT_FEATURES_REPLY, oh->xid, &buf);
2352     osf->datapath_id = htonll(p->datapath_id);
2353     osf->n_buffers = htonl(pktbuf_capacity());
2354     osf->n_tables = 2;
2355     osf->capabilities = htonl(OFPC_FLOW_STATS | OFPC_TABLE_STATS |
2356                               OFPC_PORT_STATS | OFPC_ARP_MATCH_IP);
2357     osf->actions = htonl((1u << OFPAT_OUTPUT) |
2358                          (1u << OFPAT_SET_VLAN_VID) |
2359                          (1u << OFPAT_SET_VLAN_PCP) |
2360                          (1u << OFPAT_STRIP_VLAN) |
2361                          (1u << OFPAT_SET_DL_SRC) |
2362                          (1u << OFPAT_SET_DL_DST) |
2363                          (1u << OFPAT_SET_NW_SRC) |
2364                          (1u << OFPAT_SET_NW_DST) |
2365                          (1u << OFPAT_SET_NW_TOS) |
2366                          (1u << OFPAT_SET_TP_SRC) |
2367                          (1u << OFPAT_SET_TP_DST) |
2368                          (1u << OFPAT_ENQUEUE));
2369
2370     HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &p->ports) {
2371         hton_ofp_phy_port(ofpbuf_put(buf, &port->opp, sizeof port->opp));
2372     }
2373
2374     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
2375     return 0;
2376 }
2377
2378 static int
2379 handle_get_config_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
2380                           struct ofp_header *oh)
2381 {
2382     struct ofpbuf *buf;
2383     struct ofp_switch_config *osc;
2384     uint16_t flags;
2385     bool drop_frags;
2386
2387     /* Figure out flags. */
2388     dpif_get_drop_frags(p->dpif, &drop_frags);
2389     flags = drop_frags ? OFPC_FRAG_DROP : OFPC_FRAG_NORMAL;
2390
2391     /* Send reply. */
2392     osc = make_openflow_xid(sizeof *osc, OFPT_GET_CONFIG_REPLY, oh->xid, &buf);
2393     osc->flags = htons(flags);
2394     osc->miss_send_len = htons(ofconn->miss_send_len);
2395     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
2396
2397     return 0;
2398 }
2399
2400 static int
2401 handle_set_config(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
2402                   struct ofp_switch_config *osc)
2403 {
2404     uint16_t flags;
2405     int error;
2406
2407     error = check_ofp_message(&osc->header, OFPT_SET_CONFIG, sizeof *osc);
2408     if (error) {
2409         return error;
2410     }
2411     flags = ntohs(osc->flags);
2412
2413     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY && ofconn->role != NX_ROLE_SLAVE) {
2414         switch (flags & OFPC_FRAG_MASK) {
2415         case OFPC_FRAG_NORMAL:
2416             dpif_set_drop_frags(p->dpif, false);
2417             break;
2418         case OFPC_FRAG_DROP:
2419             dpif_set_drop_frags(p->dpif, true);
2420             break;
2421         default:
2422             VLOG_WARN_RL(&rl, "requested bad fragment mode (flags=%"PRIx16")",
2423                          osc->flags);
2424             break;
2425         }
2426     }
2427
2428     ofconn->miss_send_len = ntohs(osc->miss_send_len);
2429
2430     return 0;
2431 }
2432
2433 static void
2434 add_controller_action(struct odp_actions *actions, uint16_t max_len)
2435 {
2436     union odp_action *a = odp_actions_add(actions, ODPAT_CONTROLLER);
2437     a->controller.arg = max_len;
2438 }
2439
2440 struct action_xlate_ctx {
2441     /* Input. */
2442     struct flow flow;           /* Flow to which these actions correspond. */
2443     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
2444     struct ofproto *ofproto;
2445     const struct ofpbuf *packet; /* The packet corresponding to 'flow', or a
2446                                   * null pointer if we are revalidating
2447                                   * without a packet to refer to. */
2448
2449     /* Output. */
2450     struct odp_actions *out;    /* Datapath actions. */
2451     tag_type *tags;             /* Tags associated with OFPP_NORMAL actions. */
2452     bool may_set_up_flow;       /* True ordinarily; false if the actions must
2453                                  * be reassessed for every packet. */
2454     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
2455 };
2456
2457 /* Maximum depth of flow table recursion (due to NXAST_RESUBMIT actions) in a
2458  * flow translation. */
2459 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 8
2460
2461 static void do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
2462                              struct action_xlate_ctx *ctx);
2463
2464 static void
2465 add_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t port)
2466 {
2467     const struct ofport *ofport = get_port(ctx->ofproto, port);
2468
2469     if (ofport) {
2470         if (ofport->opp.config & OFPPC_NO_FWD) {
2471             /* Forwarding disabled on port. */
2472             return;
2473         }
2474     } else {
2475         /*
2476          * We don't have an ofport record for this port, but it doesn't hurt to
2477          * allow forwarding to it anyhow.  Maybe such a port will appear later
2478          * and we're pre-populating the flow table.
2479          */
2480     }
2481
2482     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_OUTPUT)->output.port = port;
2483     ctx->nf_output_iface = port;
2484 }
2485
2486 static struct rule *
2487 lookup_valid_rule(struct ofproto *ofproto, const struct flow *flow)
2488 {
2489     struct rule *rule;
2490     rule = rule_from_cls_rule(classifier_lookup(&ofproto->cls, flow));
2491
2492     /* The rule we found might not be valid, since we could be in need of
2493      * revalidation.  If it is not valid, don't return it. */
2494     if (rule
2495         && rule->super
2496         && ofproto->need_revalidate
2497         && !revalidate_rule(ofproto, rule)) {
2498         COVERAGE_INC(ofproto_invalidated);
2499         return NULL;
2500     }
2501
2502     return rule;
2503 }
2504
2505 static void
2506 xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t in_port)
2507 {
2508     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
2509         uint16_t old_in_port;
2510         struct rule *rule;
2511
2512         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port.  Then restore the
2513          * original input port (otherwise OFPP_NORMAL and OFPP_IN_PORT will
2514          * have surprising behavior). */
2515         old_in_port = ctx->flow.in_port;
2516         ctx->flow.in_port = in_port;
2517         rule = lookup_valid_rule(ctx->ofproto, &ctx->flow);
2518         ctx->flow.in_port = old_in_port;
2519
2520         if (rule) {
2521             if (rule->super) {
2522                 rule = rule->super;
2523             }
2524
2525             ctx->recurse++;
2526             do_xlate_actions(rule->actions, rule->n_actions, ctx);
2527             ctx->recurse--;
2528         }
2529     } else {
2530         struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
2531
2532         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "NXAST_RESUBMIT recursed over %d times",
2533                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
2534     }
2535 }
2536
2537 static void
2538 flood_packets(struct ofproto *ofproto, uint16_t odp_in_port, uint32_t mask,
2539               uint16_t *nf_output_iface, struct odp_actions *actions)
2540 {
2541     struct ofport *ofport;
2542
2543     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->ports) {
2544         uint16_t odp_port = ofport->odp_port;
2545         if (odp_port != odp_in_port && !(ofport->opp.config & mask)) {
2546             odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT)->output.port = odp_port;
2547         }
2548     }
2549     *nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
2550 }
2551
2552 static void
2553 xlate_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx,
2554                       uint16_t port, uint16_t max_len)
2555 {
2556     uint16_t odp_port;
2557     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->nf_output_iface;
2558
2559     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
2560
2561     switch (port) {
2562     case OFPP_IN_PORT:
2563         add_output_action(ctx, ctx->flow.in_port);
2564         break;
2565     case OFPP_TABLE:
2566         xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port);
2567         break;
2568     case OFPP_NORMAL:
2569         if (!ctx->ofproto->ofhooks->normal_cb(&ctx->flow, ctx->packet,
2570                                               ctx->out, ctx->tags,
2571                                               &ctx->nf_output_iface,
2572                                               ctx->ofproto->aux)) {
2573             COVERAGE_INC(ofproto_uninstallable);
2574             ctx->may_set_up_flow = false;
2575         }
2576         break;
2577     case OFPP_FLOOD:
2578         flood_packets(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port, OFPPC_NO_FLOOD,
2579                       &ctx->nf_output_iface, ctx->out);
2580     case OFPP_ALL:
2581         flood_packets(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port, 0,
2582                       &ctx->nf_output_iface, ctx->out);
2583         break;
2584     case OFPP_CONTROLLER:
2585         add_controller_action(ctx->out, max_len);
2586         break;
2587     case OFPP_LOCAL:
2588         add_output_action(ctx, ODPP_LOCAL);
2589         break;
2590     default:
2591         odp_port = ofp_port_to_odp_port(port);
2592         if (odp_port != ctx->flow.in_port) {
2593             add_output_action(ctx, odp_port);
2594         }
2595         break;
2596     }
2597
2598     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
2599         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
2600     } else if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
2601         ctx->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
2602     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
2603                ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
2604         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
2605     }
2606 }
2607
2608 static void
2609 xlate_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2610                     const struct ofp_action_output *oao)
2611 {
2612     xlate_output_action__(ctx, ntohs(oao->port), ntohs(oao->max_len));
2613 }
2614
2615 /* If the final ODP action in 'ctx' is "pop priority", drop it, as an
2616  * optimization, because we're going to add another action that sets the
2617  * priority immediately after, or because there are no actions following the
2618  * pop.  */
2619 static void
2620 remove_pop_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
2621 {
2622     size_t n = ctx->out->n_actions;
2623     if (n > 0 && ctx->out->actions[n - 1].type == ODPAT_POP_PRIORITY) {
2624         ctx->out->n_actions--;
2625     }
2626 }
2627
2628 static void
2629 xlate_enqueue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2630                      const struct ofp_action_enqueue *oae)
2631 {
2632     uint16_t ofp_port, odp_port;
2633     uint32_t priority;
2634     int error;
2635
2636     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(oae->queue_id),
2637                                    &priority);
2638     if (error) {
2639         /* Fall back to ordinary output action. */
2640         xlate_output_action__(ctx, ntohs(oae->port), 0);
2641         return;
2642     }
2643
2644     /* Figure out ODP output port. */
2645     ofp_port = ntohs(oae->port);
2646     if (ofp_port != OFPP_IN_PORT) {
2647         odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofp_port);
2648     } else {
2649         odp_port = ctx->flow.in_port;
2650     }
2651
2652     /* Add ODP actions. */
2653     remove_pop_action(ctx);
2654     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_PRIORITY)->priority.priority
2655         = priority;
2656     add_output_action(ctx, odp_port);
2657     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_POP_PRIORITY);
2658
2659     /* Update NetFlow output port. */
2660     if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
2661         ctx->nf_output_iface = odp_port;
2662     } else if (ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
2663         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
2664     }
2665 }
2666
2667 static void
2668 xlate_set_queue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2669                        const struct nx_action_set_queue *nasq)
2670 {
2671     uint32_t priority;
2672     int error;
2673
2674     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(nasq->queue_id),
2675                                    &priority);
2676     if (error) {
2677         /* Couldn't translate queue to a priority, so ignore.  A warning
2678          * has already been logged. */
2679         return;
2680     }
2681
2682     remove_pop_action(ctx);
2683     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_PRIORITY)->priority.priority
2684         = priority;
2685 }
2686
2687 static void
2688 xlate_nicira_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2689                     const struct nx_action_header *nah)
2690 {
2691     const struct nx_action_resubmit *nar;
2692     const struct nx_action_set_tunnel *nast;
2693     const struct nx_action_set_queue *nasq;
2694     union odp_action *oa;
2695     int subtype = ntohs(nah->subtype);
2696
2697     assert(nah->vendor == htonl(NX_VENDOR_ID));
2698     switch (subtype) {
2699     case NXAST_RESUBMIT:
2700         nar = (const struct nx_action_resubmit *) nah;
2701         xlate_table_action(ctx, ofp_port_to_odp_port(ntohs(nar->in_port)));
2702         break;
2703
2704     case NXAST_SET_TUNNEL:
2705         nast = (const struct nx_action_set_tunnel *) nah;
2706         oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_TUNNEL);
2707         ctx->flow.tun_id = oa->tunnel.tun_id = nast->tun_id;
2708         break;
2709
2710     case NXAST_DROP_SPOOFED_ARP:
2711         if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)) {
2712             odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_DROP_SPOOFED_ARP);
2713         }
2714         break;
2715
2716     case NXAST_SET_QUEUE:
2717         nasq = (const struct nx_action_set_queue *) nah;
2718         xlate_set_queue_action(ctx, nasq);
2719         break;
2720
2721     case NXAST_POP_QUEUE:
2722         odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_POP_PRIORITY);
2723         break;
2724
2725     /* If you add a new action here that modifies flow data, don't forget to
2726      * update the flow key in ctx->flow at the same time. */
2727
2728     default:
2729         VLOG_DBG_RL(&rl, "unknown Nicira action type %"PRIu16, subtype);
2730         break;
2731     }
2732 }
2733
2734 static void
2735 do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
2736                  struct action_xlate_ctx *ctx)
2737 {
2738     struct actions_iterator iter;
2739     const union ofp_action *ia;
2740     const struct ofport *port;
2741
2742     port = get_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
2743     if (port && port->opp.config & (OFPPC_NO_RECV | OFPPC_NO_RECV_STP) &&
2744         port->opp.config & (eth_addr_equals(ctx->flow.dl_dst, eth_addr_stp)
2745                             ? OFPPC_NO_RECV_STP : OFPPC_NO_RECV)) {
2746         /* Drop this flow. */
2747         return;
2748     }
2749
2750     for (ia = actions_first(&iter, in, n_in); ia; ia = actions_next(&iter)) {
2751         uint16_t type = ntohs(ia->type);
2752         union odp_action *oa;
2753
2754         switch (type) {
2755         case OFPAT_OUTPUT:
2756             xlate_output_action(ctx, &ia->output);
2757             break;
2758
2759         case OFPAT_SET_VLAN_VID:
2760             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_DL_TCI);
2761             oa->dl_tci.tci = ia->vlan_vid.vlan_vid & htons(VLAN_VID_MASK);
2762             oa->dl_tci.mask = htons(VLAN_VID_MASK);
2763             break;
2764
2765         case OFPAT_SET_VLAN_PCP:
2766             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_DL_TCI);
2767             oa->dl_tci.tci = htons((ia->vlan_pcp.vlan_pcp << VLAN_PCP_SHIFT)
2768                                    & VLAN_PCP_MASK);
2769             oa->dl_tci.mask = htons(VLAN_PCP_MASK);
2770             break;
2771
2772         case OFPAT_STRIP_VLAN:
2773             odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_STRIP_VLAN);
2774             ctx->flow.dl_vlan = htons(OFP_VLAN_NONE);
2775             ctx->flow.dl_vlan_pcp = 0;
2776             break;
2777
2778         case OFPAT_SET_DL_SRC:
2779             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_DL_SRC);
2780             memcpy(oa->dl_addr.dl_addr,
2781                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2782             memcpy(ctx->flow.dl_src,
2783                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2784             break;
2785
2786         case OFPAT_SET_DL_DST:
2787             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_DL_DST);
2788             memcpy(oa->dl_addr.dl_addr,
2789                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2790             memcpy(ctx->flow.dl_dst,
2791                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2792             break;
2793
2794         case OFPAT_SET_NW_SRC:
2795             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_NW_SRC);
2796             ctx->flow.nw_src = oa->nw_addr.nw_addr = ia->nw_addr.nw_addr;
2797             break;
2798
2799         case OFPAT_SET_NW_DST:
2800             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_NW_DST);
2801             ctx->flow.nw_dst = oa->nw_addr.nw_addr = ia->nw_addr.nw_addr;
2802             break;
2803
2804         case OFPAT_SET_NW_TOS:
2805             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_NW_TOS);
2806             ctx->flow.nw_tos = oa->nw_tos.nw_tos = ia->nw_tos.nw_tos;
2807             break;
2808
2809         case OFPAT_SET_TP_SRC:
2810             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_TP_SRC);
2811             ctx->flow.tp_src = oa->tp_port.tp_port = ia->tp_port.tp_port;
2812             break;
2813
2814         case OFPAT_SET_TP_DST:
2815             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_TP_DST);
2816             ctx->flow.tp_dst = oa->tp_port.tp_port = ia->tp_port.tp_port;
2817             break;
2818
2819         case OFPAT_VENDOR:
2820             xlate_nicira_action(ctx, (const struct nx_action_header *) ia);
2821             break;
2822
2823         case OFPAT_ENQUEUE:
2824             xlate_enqueue_action(ctx, (const struct ofp_action_enqueue *) ia);
2825             break;
2826
2827         default:
2828             VLOG_DBG_RL(&rl, "unknown action type %"PRIu16, type);
2829             break;
2830         }
2831     }
2832 }
2833
2834 static int
2835 xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
2836               const struct flow *flow, struct ofproto *ofproto,
2837               const struct ofpbuf *packet,
2838               struct odp_actions *out, tag_type *tags, bool *may_set_up_flow,
2839               uint16_t *nf_output_iface)
2840 {
2841     tag_type no_tags = 0;
2842     struct action_xlate_ctx ctx;
2843     COVERAGE_INC(ofproto_ofp2odp);
2844     odp_actions_init(out);
2845     ctx.flow = *flow;
2846     ctx.recurse = 0;
2847     ctx.ofproto = ofproto;
2848     ctx.packet = packet;
2849     ctx.out = out;
2850     ctx.tags = tags ? tags : &no_tags;
2851     ctx.may_set_up_flow = true;
2852     ctx.nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
2853     do_xlate_actions(in, n_in, &ctx);
2854     remove_pop_action(&ctx);
2855
2856     /* Check with in-band control to see if we're allowed to set up this
2857      * flow. */
2858     if (!in_band_rule_check(ofproto->in_band, flow, out)) {
2859         ctx.may_set_up_flow = false;
2860     }
2861
2862     if (may_set_up_flow) {
2863         *may_set_up_flow = ctx.may_set_up_flow;
2864     }
2865     if (nf_output_iface) {
2866         *nf_output_iface = ctx.nf_output_iface;
2867     }
2868     if (odp_actions_overflow(out)) {
2869         COVERAGE_INC(odp_overflow);
2870         odp_actions_init(out);
2871         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_ACTION, OFPBAC_TOO_MANY);
2872     }
2873     return 0;
2874 }
2875
2876 /* Checks whether 'ofconn' is a slave controller.  If so, returns an OpenFlow
2877  * error message code (composed with ofp_mkerr()) for the caller to propagate
2878  * upward.  Otherwise, returns 0.
2879  *
2880  * 'oh' is used to make log messages more informative. */
2881 static int
2882 reject_slave_controller(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
2883 {
2884     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY && ofconn->role == NX_ROLE_SLAVE) {
2885         static struct vlog_rate_limit perm_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2886         char *type_name;
2887
2888         type_name = ofp_message_type_to_string(oh->type);
2889         VLOG_WARN_RL(&perm_rl, "rejecting %s message from slave controller",
2890                      type_name);
2891         free(type_name);
2892
2893         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_EPERM);
2894     } else {
2895         return 0;
2896     }
2897 }
2898
2899 static int
2900 handle_packet_out(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
2901                   struct ofp_header *oh)
2902 {
2903     struct ofp_packet_out *opo;
2904     struct ofpbuf payload, *buffer;
2905     struct odp_actions actions;
2906     struct flow flow;
2907     int n_actions;
2908     uint16_t in_port;
2909     int error;
2910
2911     error = reject_slave_controller(ofconn, oh);
2912     if (error) {
2913         return error;
2914     }
2915
2916     error = check_ofp_packet_out(oh, &payload, &n_actions, p->max_ports);
2917     if (error) {
2918         return error;
2919     }
2920     opo = (struct ofp_packet_out *) oh;
2921
2922     COVERAGE_INC(ofproto_packet_out);
2923     if (opo->buffer_id != htonl(UINT32_MAX)) {
2924         error = pktbuf_retrieve(ofconn->pktbuf, ntohl(opo->buffer_id),
2925                                 &buffer, &in_port);
2926         if (error || !buffer) {
2927             return error;
2928         }
2929         payload = *buffer;
2930     } else {
2931         buffer = NULL;
2932     }
2933
2934     flow_extract(&payload, 0, ofp_port_to_odp_port(ntohs(opo->in_port)), &flow);
2935     error = xlate_actions((const union ofp_action *) opo->actions, n_actions,
2936                           &flow, p, &payload, &actions, NULL, NULL, NULL);
2937     if (error) {
2938         return error;
2939     }
2940
2941     dpif_execute(p->dpif, actions.actions, actions.n_actions, &payload);
2942     ofpbuf_delete(buffer);
2943
2944     return 0;
2945 }
2946
2947 static void
2948 update_port_config(struct ofproto *p, struct ofport *port,
2949                    uint32_t config, uint32_t mask)
2950 {
2951     mask &= config ^ port->opp.config;
2952     if (mask & OFPPC_PORT_DOWN) {
2953         if (config & OFPPC_PORT_DOWN) {
2954             netdev_turn_flags_off(port->netdev, NETDEV_UP, true);
2955         } else {
2956             netdev_turn_flags_on(port->netdev, NETDEV_UP, true);
2957         }
2958     }
2959 #define REVALIDATE_BITS (OFPPC_NO_RECV | OFPPC_NO_RECV_STP |    \
2960                          OFPPC_NO_FWD | OFPPC_NO_FLOOD)
2961     if (mask & REVALIDATE_BITS) {
2962         COVERAGE_INC(ofproto_costly_flags);
2963         port->opp.config ^= mask & REVALIDATE_BITS;
2964         p->need_revalidate = true;
2965     }
2966 #undef REVALIDATE_BITS
2967     if (mask & OFPPC_NO_PACKET_IN) {
2968         port->opp.config ^= OFPPC_NO_PACKET_IN;
2969     }
2970 }
2971
2972 static int
2973 handle_port_mod(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
2974                 struct ofp_header *oh)
2975 {
2976     const struct ofp_port_mod *opm;
2977     struct ofport *port;
2978     int error;
2979
2980     error = reject_slave_controller(ofconn, oh);
2981     if (error) {
2982         return error;
2983     }
2984     error = check_ofp_message(oh, OFPT_PORT_MOD, sizeof *opm);
2985     if (error) {
2986         return error;
2987     }
2988     opm = (struct ofp_port_mod *) oh;
2989
2990     port = get_port(p, ofp_port_to_odp_port(ntohs(opm->port_no)));
2991     if (!port) {
2992         return ofp_mkerr(OFPET_PORT_MOD_FAILED, OFPPMFC_BAD_PORT);
2993     } else if (memcmp(port->opp.hw_addr, opm->hw_addr, OFP_ETH_ALEN)) {
2994         return ofp_mkerr(OFPET_PORT_MOD_FAILED, OFPPMFC_BAD_HW_ADDR);
2995     } else {
2996         update_port_config(p, port, ntohl(opm->config), ntohl(opm->mask));
2997         if (opm->advertise) {
2998             netdev_set_advertisements(port->netdev, ntohl(opm->advertise));
2999         }
3000     }
3001     return 0;
3002 }
3003
3004 static struct ofpbuf *
3005 make_stats_reply(uint32_t xid, uint16_t type, size_t body_len)
3006 {
3007     struct ofp_stats_reply *osr;
3008     struct ofpbuf *msg;
3009
3010     msg = ofpbuf_new(MIN(sizeof *osr + body_len, UINT16_MAX));
3011     osr = put_openflow_xid(sizeof *osr, OFPT_STATS_REPLY, xid, msg);
3012     osr->type = type;
3013     osr->flags = htons(0);
3014     return msg;
3015 }
3016
3017 static struct ofpbuf *
3018 start_stats_reply(const struct ofp_stats_request *request, size_t body_len)
3019 {
3020     return make_stats_reply(request->header.xid, request->type, body_len);
3021 }
3022
3023 static void *
3024 append_stats_reply(size_t nbytes, struct ofconn *ofconn, struct ofpbuf **msgp)
3025 {
3026     struct ofpbuf *msg = *msgp;
3027     assert(nbytes <= UINT16_MAX - sizeof(struct ofp_stats_reply));
3028     if (nbytes + msg->size > UINT16_MAX) {
3029         struct ofp_stats_reply *reply = msg->data;
3030         reply->flags = htons(OFPSF_REPLY_MORE);
3031         *msgp = make_stats_reply(reply->header.xid, reply->type, nbytes);
3032         queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3033     }
3034     return ofpbuf_put_uninit(*msgp, nbytes);
3035 }
3036
3037 static int
3038 handle_desc_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3039                            struct ofp_stats_request *request)
3040 {
3041     struct ofp_desc_stats *ods;
3042     struct ofpbuf *msg;
3043
3044     msg = start_stats_reply(request, sizeof *ods);
3045     ods = append_stats_reply(sizeof *ods, ofconn, &msg);
3046     memset(ods, 0, sizeof *ods);
3047     ovs_strlcpy(ods->mfr_desc, p->mfr_desc, sizeof ods->mfr_desc);
3048     ovs_strlcpy(ods->hw_desc, p->hw_desc, sizeof ods->hw_desc);
3049     ovs_strlcpy(ods->sw_desc, p->sw_desc, sizeof ods->sw_desc);
3050     ovs_strlcpy(ods->serial_num, p->serial_desc, sizeof ods->serial_num);
3051     ovs_strlcpy(ods->dp_desc, p->dp_desc, sizeof ods->dp_desc);
3052     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3053
3054     return 0;
3055 }
3056
3057 static int
3058 handle_table_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3059                            struct ofp_stats_request *request)
3060 {
3061     struct ofp_table_stats *ots;
3062     struct ofpbuf *msg;
3063     struct odp_stats dpstats;
3064     int n_exact, n_subrules, n_wild;
3065     struct rule *rule;
3066
3067     msg = start_stats_reply(request, sizeof *ots * 2);
3068
3069     /* Count rules of various kinds. */
3070     n_subrules = 0;
3071     CLASSIFIER_FOR_EACH_EXACT_RULE (rule, cr, &p->cls) {
3072         if (rule->super) {
3073             n_subrules++;
3074         }
3075     }
3076     n_exact = classifier_count_exact(&p->cls) - n_subrules;
3077     n_wild = classifier_count(&p->cls) - classifier_count_exact(&p->cls);
3078
3079     /* Hash table. */
3080     dpif_get_dp_stats(p->dpif, &dpstats);
3081     ots = append_stats_reply(sizeof *ots, ofconn, &msg);
3082     memset(ots, 0, sizeof *ots);
3083     ots->table_id = TABLEID_HASH;
3084     strcpy(ots->name, "hash");
3085     ots->wildcards = htonl(0);
3086     ots->max_entries = htonl(dpstats.max_capacity);
3087     ots->active_count = htonl(n_exact);
3088     ots->lookup_count = htonll(dpstats.n_frags + dpstats.n_hit +
3089                                dpstats.n_missed);
3090     ots->matched_count = htonll(dpstats.n_hit); /* XXX */
3091
3092     /* Classifier table. */
3093     ots = append_stats_reply(sizeof *ots, ofconn, &msg);
3094     memset(ots, 0, sizeof *ots);
3095     ots->table_id = TABLEID_CLASSIFIER;
3096     strcpy(ots->name, "classifier");
3097     ots->wildcards = p->tun_id_from_cookie ? htonl(OVSFW_ALL)
3098                                            : htonl(OFPFW_ALL);
3099     ots->max_entries = htonl(65536);
3100     ots->active_count = htonl(n_wild);
3101     ots->lookup_count = htonll(0);              /* XXX */
3102     ots->matched_count = htonll(0);             /* XXX */
3103
3104     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3105     return 0;
3106 }
3107
3108 static void
3109 append_port_stat(struct ofport *port, struct ofconn *ofconn,
3110                  struct ofpbuf **msgp)
3111 {
3112     struct netdev_stats stats;
3113     struct ofp_port_stats *ops;
3114
3115     /* Intentionally ignore return value, since errors will set
3116      * 'stats' to all-1s, which is correct for OpenFlow, and
3117      * netdev_get_stats() will log errors. */
3118     netdev_get_stats(port->netdev, &stats);
3119
3120     ops = append_stats_reply(sizeof *ops, ofconn, msgp);
3121     ops->port_no = htons(port->opp.port_no);
3122     memset(ops->pad, 0, sizeof ops->pad);
3123     ops->rx_packets = htonll(stats.rx_packets);
3124     ops->tx_packets = htonll(stats.tx_packets);
3125     ops->rx_bytes = htonll(stats.rx_bytes);
3126     ops->tx_bytes = htonll(stats.tx_bytes);
3127     ops->rx_dropped = htonll(stats.rx_dropped);
3128     ops->tx_dropped = htonll(stats.tx_dropped);
3129     ops->rx_errors = htonll(stats.rx_errors);
3130     ops->tx_errors = htonll(stats.tx_errors);
3131     ops->rx_frame_err = htonll(stats.rx_frame_errors);
3132     ops->rx_over_err = htonll(stats.rx_over_errors);
3133     ops->rx_crc_err = htonll(stats.rx_crc_errors);
3134     ops->collisions = htonll(stats.collisions);
3135 }
3136
3137 static int
3138 handle_port_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3139                           struct ofp_stats_request *osr,
3140                           size_t arg_size)
3141 {
3142     struct ofp_port_stats_request *psr;
3143     struct ofp_port_stats *ops;
3144     struct ofpbuf *msg;
3145     struct ofport *port;
3146
3147     if (arg_size != sizeof *psr) {
3148         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3149     }
3150     psr = (struct ofp_port_stats_request *) osr->body;
3151
3152     msg = start_stats_reply(osr, sizeof *ops * 16);
3153     if (psr->port_no != htons(OFPP_NONE)) {
3154         port = get_port(p, ofp_port_to_odp_port(ntohs(psr->port_no)));
3155         if (port) {
3156             append_port_stat(port, ofconn, &msg);
3157         }
3158     } else {
3159         HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &p->ports) {
3160             append_port_stat(port, ofconn, &msg);
3161         }
3162     }
3163
3164     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3165     return 0;
3166 }
3167
3168 struct flow_stats_cbdata {
3169     struct ofproto *ofproto;
3170     struct ofconn *ofconn;
3171     uint16_t out_port;
3172     struct ofpbuf *msg;
3173 };
3174
3175 /* Obtains statistic counters for 'rule' within 'p' and stores them into
3176  * '*packet_countp' and '*byte_countp'.  If 'rule' is a wildcarded rule, the
3177  * returned statistic include statistics for all of 'rule''s subrules. */
3178 static void
3179 query_stats(struct ofproto *p, struct rule *rule,
3180             uint64_t *packet_countp, uint64_t *byte_countp)
3181 {
3182     uint64_t packet_count, byte_count;
3183     struct rule *subrule;
3184     struct odp_flow *odp_flows;
3185     size_t n_odp_flows;
3186
3187     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
3188      * by the datapath.  This counts, for example, subrules that have
3189      * expired. */
3190     packet_count = rule->packet_count;
3191     byte_count = rule->byte_count;
3192
3193     /* Prepare to ask the datapath for statistics on 'rule', or if it is
3194      * wildcarded then on all of its subrules.
3195      *
3196      * Also, add any statistics that are not tracked by the datapath for each
3197      * subrule.  This includes, for example, statistics for packets that were
3198      * executed "by hand" by ofproto via dpif_execute() but must be accounted
3199      * to a flow. */
3200     n_odp_flows = rule->cr.wc.wildcards ? list_size(&rule->list) : 1;
3201     odp_flows = xzalloc(n_odp_flows * sizeof *odp_flows);
3202     if (rule->cr.wc.wildcards) {
3203         size_t i = 0;
3204         LIST_FOR_EACH (subrule, list, &rule->list) {
3205             odp_flow_key_from_flow(&odp_flows[i++].key, &subrule->cr.flow);
3206             packet_count += subrule->packet_count;
3207             byte_count += subrule->byte_count;
3208         }
3209     } else {
3210         odp_flow_key_from_flow(&odp_flows[0].key, &rule->cr.flow);
3211     }
3212
3213     /* Fetch up-to-date statistics from the datapath and add them in. */
3214     if (!dpif_flow_get_multiple(p->dpif, odp_flows, n_odp_flows)) {
3215         size_t i;
3216         for (i = 0; i < n_odp_flows; i++) {
3217             struct odp_flow *odp_flow = &odp_flows[i];
3218             packet_count += odp_flow->stats.n_packets;
3219             byte_count += odp_flow->stats.n_bytes;
3220         }
3221     }
3222     free(odp_flows);
3223
3224     /* Return the stats to the caller. */
3225     *packet_countp = packet_count;
3226     *byte_countp = byte_count;
3227 }
3228
3229 static void
3230 flow_stats_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3231 {
3232     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3233     struct flow_stats_cbdata *cbdata = cbdata_;
3234     struct ofp_flow_stats *ofs;
3235     uint64_t packet_count, byte_count;
3236     size_t act_len, len;
3237     long long int tdiff = time_msec() - rule->created;
3238     uint32_t sec = tdiff / 1000;
3239     uint32_t msec = tdiff - (sec * 1000);
3240
3241     if (rule_is_hidden(rule) || !rule_has_out_port(rule, cbdata->out_port)) {
3242         return;
3243     }
3244
3245     act_len = sizeof *rule->actions * rule->n_actions;
3246     len = offsetof(struct ofp_flow_stats, actions) + act_len;
3247
3248     query_stats(cbdata->ofproto, rule, &packet_count, &byte_count);
3249
3250     ofs = append_stats_reply(len, cbdata->ofconn, &cbdata->msg);
3251     ofs->length = htons(len);
3252     ofs->table_id = rule->cr.wc.wildcards ? TABLEID_CLASSIFIER : TABLEID_HASH;
3253     ofs->pad = 0;
3254     flow_to_match(&rule->cr.flow, rule->cr.wc.wildcards,
3255                   cbdata->ofproto->tun_id_from_cookie, &ofs->match);
3256     ofs->duration_sec = htonl(sec);
3257     ofs->duration_nsec = htonl(msec * 1000000);
3258     ofs->cookie = rule->flow_cookie;
3259     ofs->priority = htons(rule->cr.priority);
3260     ofs->idle_timeout = htons(rule->idle_timeout);
3261     ofs->hard_timeout = htons(rule->hard_timeout);
3262     memset(ofs->pad2, 0, sizeof ofs->pad2);
3263     ofs->packet_count = htonll(packet_count);
3264     ofs->byte_count = htonll(byte_count);
3265     if (rule->n_actions > 0) {
3266         memcpy(ofs->actions, rule->actions, act_len);
3267     }
3268 }
3269
3270 static int
3271 table_id_to_include(uint8_t table_id)
3272 {
3273     return (table_id == TABLEID_HASH ? CLS_INC_EXACT
3274             : table_id == TABLEID_CLASSIFIER ? CLS_INC_WILD
3275             : table_id == 0xff ? CLS_INC_ALL
3276             : 0);
3277 }
3278
3279 static int
3280 handle_flow_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3281                           const struct ofp_stats_request *osr,
3282                           size_t arg_size)
3283 {
3284     struct ofp_flow_stats_request *fsr;
3285     struct flow_stats_cbdata cbdata;
3286     struct cls_rule target;
3287
3288     if (arg_size != sizeof *fsr) {
3289         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3290     }
3291     fsr = (struct ofp_flow_stats_request *) osr->body;
3292
3293     COVERAGE_INC(ofproto_flows_req);
3294     cbdata.ofproto = p;
3295     cbdata.ofconn = ofconn;
3296     cbdata.out_port = fsr->out_port;
3297     cbdata.msg = start_stats_reply(osr, 1024);
3298     cls_rule_from_match(&fsr->match, 0, false, 0, &target);
3299     classifier_for_each_match(&p->cls, &target,
3300                               table_id_to_include(fsr->table_id),
3301                               flow_stats_cb, &cbdata);
3302     queue_tx(cbdata.msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3303     return 0;
3304 }
3305
3306 struct flow_stats_ds_cbdata {
3307     struct ofproto *ofproto;
3308     struct ds *results;
3309 };
3310
3311 static void
3312 flow_stats_ds_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3313 {
3314     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3315     struct flow_stats_ds_cbdata *cbdata = cbdata_;
3316     struct ds *results = cbdata->results;
3317     struct ofp_match match;
3318     uint64_t packet_count, byte_count;
3319     size_t act_len = sizeof *rule->actions * rule->n_actions;
3320
3321     /* Don't report on subrules. */
3322     if (rule->super != NULL) {
3323         return;
3324     }
3325
3326     query_stats(cbdata->ofproto, rule, &packet_count, &byte_count);
3327     flow_to_match(&rule->cr.flow, rule->cr.wc.wildcards,
3328                   cbdata->ofproto->tun_id_from_cookie, &match);
3329
3330     ds_put_format(results, "duration=%llds, ",
3331                   (time_msec() - rule->created) / 1000);
3332     ds_put_format(results, "priority=%u, ", rule->cr.priority);
3333     ds_put_format(results, "n_packets=%"PRIu64", ", packet_count);
3334     ds_put_format(results, "n_bytes=%"PRIu64", ", byte_count);
3335     ofp_print_match(results, &match, true);
3336     if (act_len > 0) {
3337         ofp_print_actions(results, &rule->actions->header, act_len);
3338     }
3339     ds_put_cstr(results, "\n");
3340 }
3341
3342 /* Adds a pretty-printed description of all flows to 'results', including
3343  * those marked hidden by secchan (e.g., by in-band control). */
3344 void
3345 ofproto_get_all_flows(struct ofproto *p, struct ds *results)
3346 {
3347     struct ofp_match match;
3348     struct cls_rule target;
3349     struct flow_stats_ds_cbdata cbdata;
3350
3351     memset(&match, 0, sizeof match);
3352     match.wildcards = htonl(OVSFW_ALL);
3353
3354     cbdata.ofproto = p;
3355     cbdata.results = results;
3356
3357     cls_rule_from_match(&match, 0, false, 0, &target);
3358     classifier_for_each_match(&p->cls, &target, CLS_INC_ALL,
3359                               flow_stats_ds_cb, &cbdata);
3360 }
3361
3362 struct aggregate_stats_cbdata {
3363     struct ofproto *ofproto;
3364     uint16_t out_port;
3365     uint64_t packet_count;
3366     uint64_t byte_count;
3367     uint32_t n_flows;
3368 };
3369
3370 static void
3371 aggregate_stats_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3372 {
3373     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3374     struct aggregate_stats_cbdata *cbdata = cbdata_;
3375     uint64_t packet_count, byte_count;
3376
3377     if (rule_is_hidden(rule) || !rule_has_out_port(rule, cbdata->out_port)) {
3378         return;
3379     }
3380
3381     query_stats(cbdata->ofproto, rule, &packet_count, &byte_count);
3382
3383     cbdata->packet_count += packet_count;
3384     cbdata->byte_count += byte_count;
3385     cbdata->n_flows++;
3386 }
3387
3388 static int
3389 handle_aggregate_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3390                                const struct ofp_stats_request *osr,
3391                                size_t arg_size)
3392 {
3393     struct ofp_aggregate_stats_request *asr;
3394     struct ofp_aggregate_stats_reply *reply;
3395     struct aggregate_stats_cbdata cbdata;
3396     struct cls_rule target;
3397     struct ofpbuf *msg;
3398
3399     if (arg_size != sizeof *asr) {
3400         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3401     }
3402     asr = (struct ofp_aggregate_stats_request *) osr->body;
3403
3404     COVERAGE_INC(ofproto_agg_request);
3405     cbdata.ofproto = p;
3406     cbdata.out_port = asr->out_port;
3407     cbdata.packet_count = 0;
3408     cbdata.byte_count = 0;
3409     cbdata.n_flows = 0;
3410     cls_rule_from_match(&asr->match, 0, false, 0, &target);
3411     classifier_for_each_match(&p->cls, &target,
3412                               table_id_to_include(asr->table_id),
3413                               aggregate_stats_cb, &cbdata);
3414
3415     msg = start_stats_reply(osr, sizeof *reply);
3416     reply = append_stats_reply(sizeof *reply, ofconn, &msg);
3417     reply->flow_count = htonl(cbdata.n_flows);
3418     reply->packet_count = htonll(cbdata.packet_count);
3419     reply->byte_count = htonll(cbdata.byte_count);
3420     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3421     return 0;
3422 }
3423
3424 struct queue_stats_cbdata {
3425     struct ofconn *ofconn;
3426     struct ofport *ofport;
3427     struct ofpbuf *msg;
3428 };
3429
3430 static void
3431 put_queue_stats(struct queue_stats_cbdata *cbdata, uint32_t queue_id,
3432                 const struct netdev_queue_stats *stats)
3433 {
3434     struct ofp_queue_stats *reply;
3435
3436     reply = append_stats_reply(sizeof *reply, cbdata->ofconn, &cbdata->msg);
3437     reply->port_no = htons(cbdata->ofport->opp.port_no);
3438     memset(reply->pad, 0, sizeof reply->pad);
3439     reply->queue_id = htonl(queue_id);
3440     reply->tx_bytes = htonll(stats->tx_bytes);
3441     reply->tx_packets = htonll(stats->tx_packets);
3442     reply->tx_errors = htonll(stats->tx_errors);
3443 }
3444
3445 static void
3446 handle_queue_stats_dump_cb(uint32_t queue_id,
3447                            struct netdev_queue_stats *stats,
3448                            void *cbdata_)
3449 {
3450     struct queue_stats_cbdata *cbdata = cbdata_;
3451
3452     put_queue_stats(cbdata, queue_id, stats);
3453 }
3454
3455 static void
3456 handle_queue_stats_for_port(struct ofport *port, uint32_t queue_id,
3457                             struct queue_stats_cbdata *cbdata)
3458 {
3459     cbdata->ofport = port;
3460     if (queue_id == OFPQ_ALL) {
3461         netdev_dump_queue_stats(port->netdev,
3462                                 handle_queue_stats_dump_cb, cbdata);
3463     } else {
3464         struct netdev_queue_stats stats;
3465
3466         if (!netdev_get_queue_stats(port->netdev, queue_id, &stats)) {
3467             put_queue_stats(cbdata, queue_id, &stats);
3468         }
3469     }
3470 }
3471
3472 static int
3473 handle_queue_stats_request(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3474                            const struct ofp_stats_request *osr,
3475                            size_t arg_size)
3476 {
3477     struct ofp_queue_stats_request *qsr;
3478     struct queue_stats_cbdata cbdata;
3479     struct ofport *port;
3480     unsigned int port_no;
3481     uint32_t queue_id;
3482
3483     if (arg_size != sizeof *qsr) {
3484         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3485     }
3486     qsr = (struct ofp_queue_stats_request *) osr->body;
3487
3488     COVERAGE_INC(ofproto_queue_req);
3489
3490     cbdata.ofconn = ofconn;
3491     cbdata.msg = start_stats_reply(osr, 128);
3492
3493     port_no = ntohs(qsr->port_no);
3494     queue_id = ntohl(qsr->queue_id);
3495     if (port_no == OFPP_ALL) {
3496         HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &ofproto->ports) {
3497             handle_queue_stats_for_port(port, queue_id, &cbdata);
3498         }
3499     } else if (port_no < ofproto->max_ports) {
3500         port = get_port(ofproto, ofp_port_to_odp_port(port_no));
3501         if (port) {
3502             handle_queue_stats_for_port(port, queue_id, &cbdata);
3503         }
3504     } else {
3505         ofpbuf_delete(cbdata.msg);
3506         return ofp_mkerr(OFPET_QUEUE_OP_FAILED, OFPQOFC_BAD_PORT);
3507     }
3508     queue_tx(cbdata.msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3509
3510     return 0;
3511 }
3512
3513 static int
3514 handle_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3515                      struct ofp_header *oh)
3516 {
3517     struct ofp_stats_request *osr;
3518     size_t arg_size;
3519     int error;
3520
3521     error = check_ofp_message_array(oh, OFPT_STATS_REQUEST, sizeof *osr,
3522                                     1, &arg_size);
3523     if (error) {
3524         return error;
3525     }
3526     osr = (struct ofp_stats_request *) oh;
3527
3528     switch (ntohs(osr->type)) {
3529     case OFPST_DESC:
3530         return handle_desc_stats_request(p, ofconn, osr);
3531
3532     case OFPST_FLOW:
3533         return handle_flow_stats_request(p, ofconn, osr, arg_size);
3534
3535     case OFPST_AGGREGATE:
3536         return handle_aggregate_stats_request(p, ofconn, osr, arg_size);
3537
3538     case OFPST_TABLE:
3539         return handle_table_stats_request(p, ofconn, osr);
3540
3541     case OFPST_PORT:
3542         return handle_port_stats_request(p, ofconn, osr, arg_size);
3543
3544     case OFPST_QUEUE:
3545         return handle_queue_stats_request(p, ofconn, osr, arg_size);
3546
3547     case OFPST_VENDOR:
3548         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_VENDOR);
3549
3550     default:
3551         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_STAT);
3552     }
3553 }
3554
3555 static long long int
3556 msec_from_nsec(uint64_t sec, uint32_t nsec)
3557 {
3558     return !sec ? 0 : sec * 1000 + nsec / 1000000;
3559 }
3560
3561 static void
3562 update_time(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule,
3563             const struct odp_flow_stats *stats)
3564 {
3565     long long int used = msec_from_nsec(stats->used_sec, stats->used_nsec);
3566     if (used > rule->used) {
3567         rule->used = used;
3568         if (rule->super && used > rule->super->used) {
3569             rule->super->used = used;
3570         }
3571         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, used);
3572     }
3573 }
3574
3575 static void
3576 update_stats(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule,
3577              const struct odp_flow_stats *stats)
3578 {
3579     if (stats->n_packets) {
3580         update_time(ofproto, rule, stats);
3581         rule->packet_count += stats->n_packets;
3582         rule->byte_count += stats->n_bytes;
3583         netflow_flow_update_flags(&rule->nf_flow, stats->tcp_flags);
3584     }
3585 }
3586
3587 /* Implements OFPFC_ADD and the cases for OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT
3588  * in which no matching flow already exists in the flow table.
3589  *
3590  * Adds the flow specified by 'ofm', which is followed by 'n_actions'
3591  * ofp_actions, to 'p''s flow table.  Returns 0 on success or an OpenFlow error
3592  * code as encoded by ofp_mkerr() on failure.
3593  *
3594  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
3595  * if any. */
3596 static int
3597 add_flow(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3598          const struct ofp_flow_mod *ofm, size_t n_actions)
3599 {
3600     struct ofpbuf *packet;
3601     struct rule *rule;
3602     uint16_t in_port;
3603     int error;
3604
3605     if (ofm->flags & htons(OFPFF_CHECK_OVERLAP)) {
3606         struct flow flow;
3607         uint32_t wildcards;
3608
3609         flow_from_match(&ofm->match, p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie,
3610                         &flow, &wildcards);
3611         if (classifier_rule_overlaps(&p->cls, &flow, wildcards,
3612                                      ntohs(ofm->priority))) {
3613             return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_OVERLAP);
3614         }
3615     }
3616
3617     rule = rule_create(p, NULL, (const union ofp_action *) ofm->actions,
3618                        n_actions, ntohs(ofm->idle_timeout),
3619                        ntohs(ofm->hard_timeout),  ofm->cookie,
3620                        ofm->flags & htons(OFPFF_SEND_FLOW_REM));
3621     cls_rule_from_match(&ofm->match, ntohs(ofm->priority),
3622                         p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie, &rule->cr);
3623
3624     error = 0;
3625     if (ofm->buffer_id != htonl(UINT32_MAX)) {
3626         error = pktbuf_retrieve(ofconn->pktbuf, ntohl(ofm->buffer_id),
3627                                 &packet, &in_port);
3628     } else {
3629         packet = NULL;
3630         in_port = UINT16_MAX;
3631     }
3632
3633     rule_insert(p, rule, packet, in_port);
3634     return error;
3635 }
3636
3637 static struct rule *
3638 find_flow_strict(struct ofproto *p, const struct ofp_flow_mod *ofm)
3639 {
3640     uint32_t wildcards;
3641     struct flow flow;
3642
3643     flow_from_match(&ofm->match, p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie,
3644                     &flow, &wildcards);
3645     return rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(
3646                                   &p->cls, &flow, wildcards,
3647                                   ntohs(ofm->priority)));
3648 }
3649
3650 static int
3651 send_buffered_packet(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3652                      struct rule *rule, const struct ofp_flow_mod *ofm)
3653 {
3654     struct ofpbuf *packet;
3655     uint16_t in_port;
3656     struct flow flow;
3657     int error;
3658
3659     if (ofm->buffer_id == htonl(UINT32_MAX)) {
3660         return 0;
3661     }
3662
3663     error = pktbuf_retrieve(ofconn->pktbuf, ntohl(ofm->buffer_id),
3664                             &packet, &in_port);
3665     if (error) {
3666         return error;
3667     }
3668
3669     flow_extract(packet, 0, in_port, &flow);
3670     rule_execute(ofproto, rule, packet, &flow);
3671
3672     return 0;
3673 }
3674 \f
3675 /* OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT. */
3676
3677 struct modify_flows_cbdata {
3678     struct ofproto *ofproto;
3679     const struct ofp_flow_mod *ofm;
3680     size_t n_actions;
3681     struct rule *match;
3682 };
3683
3684 static int modify_flow(struct ofproto *, const struct ofp_flow_mod *,
3685                        size_t n_actions, struct rule *);
3686 static void modify_flows_cb(struct cls_rule *, void *cbdata_);
3687
3688 /* Implements OFPFC_MODIFY.  Returns 0 on success or an OpenFlow error code as
3689  * encoded by ofp_mkerr() on failure.
3690  *
3691  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
3692  * if any. */
3693 static int
3694 modify_flows_loose(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3695                    const struct ofp_flow_mod *ofm, size_t n_actions)
3696 {
3697     struct modify_flows_cbdata cbdata;
3698     struct cls_rule target;
3699
3700     cbdata.ofproto = p;
3701     cbdata.ofm = ofm;
3702     cbdata.n_actions = n_actions;
3703     cbdata.match = NULL;
3704
3705     cls_rule_from_match(&ofm->match, 0, p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie,
3706                         &target);
3707
3708     classifier_for_each_match(&p->cls, &target, CLS_INC_ALL,
3709                               modify_flows_cb, &cbdata);
3710     if (cbdata.match) {
3711         /* This credits the packet to whichever flow happened to happened to
3712          * match last.  That's weird.  Maybe we should do a lookup for the
3713          * flow that actually matches the packet?  Who knows. */
3714         send_buffered_packet(p, ofconn, cbdata.match, ofm);
3715         return 0;
3716     } else {
3717         return add_flow(p, ofconn, ofm, n_actions);
3718     }
3719 }
3720
3721 /* Implements OFPFC_MODIFY_STRICT.  Returns 0 on success or an OpenFlow error
3722  * code as encoded by ofp_mkerr() on failure.
3723  *
3724  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
3725  * if any. */
3726 static int
3727 modify_flow_strict(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3728                    struct ofp_flow_mod *ofm, size_t n_actions)
3729 {
3730     struct rule *rule = find_flow_strict(p, ofm);
3731     if (rule && !rule_is_hidden(rule)) {
3732         modify_flow(p, ofm, n_actions, rule);
3733         return send_buffered_packet(p, ofconn, rule, ofm);
3734     } else {
3735         return add_flow(p, ofconn, ofm, n_actions);
3736     }
3737 }
3738
3739 /* Callback for modify_flows_loose(). */
3740 static void
3741 modify_flows_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3742 {
3743     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3744     struct modify_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
3745
3746     if (!rule_is_hidden(rule)) {
3747         cbdata->match = rule;
3748         modify_flow(cbdata->ofproto, cbdata->ofm, cbdata->n_actions, rule);
3749     }
3750 }
3751
3752 /* Implements core of OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT where 'rule' has
3753  * been identified as a flow in 'p''s flow table to be modified, by changing
3754  * the rule's actions to match those in 'ofm' (which is followed by 'n_actions'
3755  * ofp_action[] structures). */
3756 static int
3757 modify_flow(struct ofproto *p, const struct ofp_flow_mod *ofm,
3758             size_t n_actions, struct rule *rule)
3759 {
3760     size_t actions_len = n_actions * sizeof *rule->actions;
3761
3762     rule->flow_cookie = ofm->cookie;
3763
3764     /* If the actions are the same, do nothing. */
3765     if (n_actions == rule->n_actions
3766         && (!n_actions || !memcmp(ofm->actions, rule->actions, actions_len)))
3767     {
3768         return 0;
3769     }
3770
3771     /* Replace actions. */
3772     free(rule->actions);
3773     rule->actions = n_actions ? xmemdup(ofm->actions, actions_len) : NULL;
3774     rule->n_actions = n_actions;
3775
3776     /* Make sure that the datapath gets updated properly. */
3777     if (rule->cr.wc.wildcards) {
3778         COVERAGE_INC(ofproto_mod_wc_flow);
3779         p->need_revalidate = true;
3780     } else {
3781         rule_update_actions(p, rule);
3782     }
3783
3784     return 0;
3785 }
3786 \f
3787 /* OFPFC_DELETE implementation. */
3788
3789 struct delete_flows_cbdata {
3790     struct ofproto *ofproto;
3791     uint16_t out_port;
3792 };
3793
3794 static void delete_flows_cb(struct cls_rule *, void *cbdata_);
3795 static void delete_flow(struct ofproto *, struct rule *, uint16_t out_port);
3796
3797 /* Implements OFPFC_DELETE. */
3798 static void
3799 delete_flows_loose(struct ofproto *p, const struct ofp_flow_mod *ofm)
3800 {
3801     struct delete_flows_cbdata cbdata;
3802     struct cls_rule target;
3803
3804     cbdata.ofproto = p;
3805     cbdata.out_port = ofm->out_port;
3806
3807     cls_rule_from_match(&ofm->match, 0, p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie,
3808                         &target);
3809
3810     classifier_for_each_match(&p->cls, &target, CLS_INC_ALL,
3811                               delete_flows_cb, &cbdata);
3812 }
3813
3814 /* Implements OFPFC_DELETE_STRICT. */
3815 static void
3816 delete_flow_strict(struct ofproto *p, struct ofp_flow_mod *ofm)
3817 {
3818     struct rule *rule = find_flow_strict(p, ofm);
3819     if (rule) {
3820         delete_flow(p, rule, ofm->out_port);
3821     }
3822 }
3823
3824 /* Callback for delete_flows_loose(). */
3825 static void
3826 delete_flows_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3827 {
3828     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3829     struct delete_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
3830
3831     delete_flow(cbdata->ofproto, rule, cbdata->out_port);
3832 }
3833
3834 /* Implements core of OFPFC_DELETE and OFPFC_DELETE_STRICT where 'rule' has
3835  * been identified as a flow to delete from 'p''s flow table, by deleting the
3836  * flow and sending out a OFPT_FLOW_REMOVED message to any interested
3837  * controller.
3838  *
3839  * Will not delete 'rule' if it is hidden.  Will delete 'rule' only if
3840  * 'out_port' is htons(OFPP_NONE) or if 'rule' actually outputs to the
3841  * specified 'out_port'. */
3842 static void
3843 delete_flow(struct ofproto *p, struct rule *rule, uint16_t out_port)
3844 {
3845     if (rule_is_hidden(rule)) {
3846         return;
3847     }
3848
3849     if (out_port != htons(OFPP_NONE) && !rule_has_out_port(rule, out_port)) {
3850         return;
3851     }
3852
3853     send_flow_removed(p, rule, time_msec(), OFPRR_DELETE);
3854     rule_remove(p, rule);
3855 }
3856 \f
3857 static int
3858 handle_flow_mod(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3859                 struct ofp_flow_mod *ofm)
3860 {
3861     struct ofp_match orig_match;
3862     size_t n_actions;
3863     int error;
3864
3865     error = reject_slave_controller(ofconn, &ofm->header);
3866     if (error) {
3867         return error;
3868     }
3869     error = check_ofp_message_array(&ofm->header, OFPT_FLOW_MOD, sizeof *ofm,
3870                                     sizeof *ofm->actions, &n_actions);
3871     if (error) {
3872         return error;
3873     }
3874
3875     /* We do not support the emergency flow cache.  It will hopefully
3876      * get dropped from OpenFlow in the near future. */
3877     if (ofm->flags & htons(OFPFF_EMERG)) {
3878         /* There isn't a good fit for an error code, so just state that the
3879          * flow table is full. */
3880         return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_ALL_TABLES_FULL);
3881     }
3882
3883     /* Normalize ofp->match.  If normalization actually changes anything, then
3884      * log the differences. */
3885     ofm->match.pad1[0] = ofm->match.pad2[0] = 0;
3886     orig_match = ofm->match;
3887     normalize_match(&ofm->match);
3888     if (memcmp(&ofm->match, &orig_match, sizeof orig_match)) {
3889         static struct vlog_rate_limit normal_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
3890         if (!VLOG_DROP_INFO(&normal_rl)) {
3891             char *old = ofp_match_to_literal_string(&orig_match);
3892             char *new = ofp_match_to_literal_string(&ofm->match);
3893             VLOG_INFO("%s: normalization changed ofp_match, details:",
3894                       rconn_get_name(ofconn->rconn));
3895             VLOG_INFO(" pre: %s", old);
3896             VLOG_INFO("post: %s", new);
3897             free(old);
3898             free(new);
3899         }
3900     }
3901
3902     if (!ofm->match.wildcards) {
3903         ofm->priority = htons(UINT16_MAX);
3904     }
3905
3906     error = validate_actions((const union ofp_action *) ofm->actions,
3907                              n_actions, p->max_ports);
3908     if (error) {
3909         return error;
3910     }
3911
3912     switch (ntohs(ofm->command)) {
3913     case OFPFC_ADD:
3914         return add_flow(p, ofconn, ofm, n_actions);
3915
3916     case OFPFC_MODIFY:
3917         return modify_flows_loose(p, ofconn, ofm, n_actions);
3918
3919     case OFPFC_MODIFY_STRICT:
3920         return modify_flow_strict(p, ofconn, ofm, n_actions);
3921
3922     case OFPFC_DELETE:
3923         delete_flows_loose(p, ofm);
3924         return 0;
3925
3926     case OFPFC_DELETE_STRICT:
3927         delete_flow_strict(p, ofm);
3928         return 0;
3929
3930     default:
3931         return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_BAD_COMMAND);
3932     }
3933 }
3934
3935 static int
3936 handle_tun_id_from_cookie(struct ofproto *p, struct nxt_tun_id_cookie *msg)
3937 {
3938     int error;
3939
3940     error = check_ofp_message(&msg->header, OFPT_VENDOR, sizeof *msg);
3941     if (error) {
3942         return error;
3943     }
3944
3945     p->tun_id_from_cookie = !!msg->set;
3946     return 0;
3947 }
3948
3949 static int
3950 handle_role_request(struct ofproto *ofproto,
3951                     struct ofconn *ofconn, struct nicira_header *msg)
3952 {
3953     struct nx_role_request *nrr;
3954     struct nx_role_request *reply;
3955     struct ofpbuf *buf;
3956     uint32_t role;
3957
3958     if (ntohs(msg->header.length) != sizeof *nrr) {
3959         VLOG_WARN_RL(&rl, "received role request of length %u (expected %zu)",
3960                      ntohs(msg->header.length), sizeof *nrr);
3961         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3962     }
3963     nrr = (struct nx_role_request *) msg;
3964
3965     if (ofconn->type != OFCONN_PRIMARY) {
3966         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring role request on non-controller "
3967                      "connection");
3968         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_EPERM);
3969     }
3970
3971     role = ntohl(nrr->role);
3972     if (role != NX_ROLE_OTHER && role != NX_ROLE_MASTER
3973         && role != NX_ROLE_SLAVE) {
3974         VLOG_WARN_RL(&rl, "received request for unknown role %"PRIu32, role);
3975
3976         /* There's no good error code for this. */
3977         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, -1);
3978     }
3979
3980     if (role == NX_ROLE_MASTER) {
3981         struct ofconn *other;
3982
3983         HMAP_FOR_EACH (other, hmap_node, &ofproto->controllers) {
3984             if (other->role == NX_ROLE_MASTER) {
3985                 other->role = NX_ROLE_SLAVE;
3986             }
3987         }
3988     }
3989     ofconn->role = role;
3990
3991     reply = make_openflow_xid(sizeof *reply, OFPT_VENDOR, msg->header.xid,
3992                               &buf);
3993     reply->nxh.vendor = htonl(NX_VENDOR_ID);
3994     reply->nxh.subtype = htonl(NXT_ROLE_REPLY);
3995     reply->role = htonl(role);
3996     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
3997
3998     return 0;
3999 }
4000
4001 static int
4002 handle_vendor(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn, void *msg)
4003 {
4004     struct ofp_vendor_header *ovh = msg;
4005     struct nicira_header *nh;
4006
4007     if (ntohs(ovh->header.length) < sizeof(struct ofp_vendor_header)) {
4008         VLOG_WARN_RL(&rl, "received vendor message of length %u "
4009                           "(expected at least %zu)",
4010                    ntohs(ovh->header.length), sizeof(struct ofp_vendor_header));
4011         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
4012     }
4013     if (ovh->vendor != htonl(NX_VENDOR_ID)) {
4014         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_VENDOR);
4015     }
4016     if (ntohs(ovh->header.length) < sizeof(struct nicira_header)) {
4017         VLOG_WARN_RL(&rl, "received Nicira vendor message of length %u "
4018                           "(expected at least %zu)",
4019                      ntohs(ovh->header.length), sizeof(struct nicira_header));
4020         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
4021     }
4022
4023     nh = msg;
4024     switch (ntohl(nh->subtype)) {
4025     case NXT_STATUS_REQUEST:
4026         return switch_status_handle_request(p->switch_status, ofconn->rconn,
4027                                             msg);
4028
4029     case NXT_TUN_ID_FROM_COOKIE:
4030         return handle_tun_id_from_cookie(p, msg);
4031
4032     case NXT_ROLE_REQUEST:
4033         return handle_role_request(p, ofconn, msg);
4034     }
4035
4036     return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_SUBTYPE);
4037 }
4038
4039 static int
4040 handle_barrier_request(struct ofconn *ofconn, struct ofp_header *oh)
4041 {
4042     struct ofp_header *ob;
4043     struct ofpbuf *buf;
4044
4045     /* Currently, everything executes synchronously, so we can just
4046      * immediately send the barrier reply. */
4047     ob = make_openflow_xid(sizeof *ob, OFPT_BARRIER_REPLY, oh->xid, &buf);
4048     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
4049     return 0;
4050 }
4051
4052 static void
4053 handle_openflow(struct ofconn *ofconn, struct ofproto *p,
4054                 struct ofpbuf *ofp_msg)
4055 {
4056     struct ofp_header *oh = ofp_msg->data;
4057     int error;
4058
4059     COVERAGE_INC(ofproto_recv_openflow);
4060     switch (oh->type) {
4061     case OFPT_ECHO_REQUEST:
4062         error = handle_echo_request(ofconn, oh);
4063         break;
4064
4065     case OFPT_ECHO_REPLY:
4066         error = 0;
4067         break;
4068
4069     case OFPT_FEATURES_REQUEST:
4070         error = handle_features_request(p, ofconn, oh);
4071         break;
4072
4073     case OFPT_GET_CONFIG_REQUEST:
4074         error = handle_get_config_request(p, ofconn, oh);
4075         break;
4076
4077     case OFPT_SET_CONFIG:
4078         error = handle_set_config(p, ofconn, ofp_msg->data);
4079         break;
4080
4081     case OFPT_PACKET_OUT:
4082         error = handle_packet_out(p, ofconn, ofp_msg->data);
4083         break;
4084
4085     case OFPT_PORT_MOD:
4086         error = handle_port_mod(p, ofconn, oh);
4087         break;
4088
4089     case OFPT_FLOW_MOD:
4090         error = handle_flow_mod(p, ofconn, ofp_msg->data);
4091         break;
4092
4093     case OFPT_STATS_REQUEST:
4094         error = handle_stats_request(p, ofconn, oh);
4095         break;
4096
4097     case OFPT_VENDOR:
4098         error = handle_vendor(p, ofconn, ofp_msg->data);
4099         break;
4100
4101     case OFPT_BARRIER_REQUEST:
4102         error = handle_barrier_request(ofconn, oh);
4103         break;
4104
4105     default:
4106         if (VLOG_IS_WARN_ENABLED()) {
4107             char *s = ofp_to_string(oh, ntohs(oh->length), 2);
4108             VLOG_DBG_RL(&rl, "OpenFlow message ignored: %s", s);
4109             free(s);
4110         }
4111         error = ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_TYPE);
4112         break;
4113     }
4114
4115     if (error) {
4116         send_error_oh(ofconn, ofp_msg->data, error);
4117     }
4118 }
4119 \f
4120 static void
4121 handle_odp_miss_msg(struct ofproto *p, struct ofpbuf *packet)
4122 {
4123     struct odp_msg *msg = packet->data;
4124     struct rule *rule;
4125     struct ofpbuf payload;
4126     struct flow flow;
4127
4128     payload.data = msg + 1;
4129     payload.size = msg->length - sizeof *msg;
4130     flow_extract(&payload, msg->arg, msg->port, &flow);
4131
4132     /* Check with in-band control to see if this packet should be sent
4133      * to the local port regardless of the flow table. */
4134     if (in_band_msg_in_hook(p->in_band, &flow, &payload)) {
4135         union odp_action action;
4136
4137         memset(&action, 0, sizeof(action));
4138         action.output.type = ODPAT_OUTPUT;
4139         action.output.port = ODPP_LOCAL;
4140         dpif_execute(p->dpif, &action, 1, &payload);
4141     }
4142
4143     rule = lookup_valid_rule(p, &flow);
4144     if (!rule) {
4145         /* Don't send a packet-in if OFPPC_NO_PACKET_IN asserted. */
4146         struct ofport *port = get_port(p, msg->port);
4147         if (port) {
4148             if (port->opp.config & OFPPC_NO_PACKET_IN) {
4149                 COVERAGE_INC(ofproto_no_packet_in);
4150                 /* XXX install 'drop' flow entry */
4151                 ofpbuf_delete(packet);
4152                 return;
4153             }
4154         } else {
4155             VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16, msg->port);
4156         }
4157
4158         COVERAGE_INC(ofproto_packet_in);
4159         send_packet_in(p, packet);
4160         return;
4161     }
4162
4163     if (rule->cr.wc.wildcards) {
4164         rule = rule_create_subrule(p, rule, &flow);
4165         rule_make_actions(p, rule, packet);
4166     } else {
4167         if (!rule->may_install) {
4168             /* The rule is not installable, that is, we need to process every
4169              * packet, so process the current packet and set its actions into
4170              * 'subrule'. */
4171             rule_make_actions(p, rule, packet);
4172         } else {
4173             /* XXX revalidate rule if it needs it */
4174         }
4175     }
4176
4177     if (rule->super && rule->super->cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
4178         /*
4179          * Extra-special case for fail-open mode.
4180          *
4181          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open rule,
4182          * but we are connected to a controller too.  We should send the packet
4183          * up to the controller in the hope that it will try to set up a flow
4184          * and thereby allow us to exit fail-open.
4185          *
4186          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
4187          */
4188         send_packet_in(p, ofpbuf_clone_with_headroom(packet,
4189                                                      DPIF_RECV_MSG_PADDING));
4190     }
4191
4192     ofpbuf_pull(packet, sizeof *msg);
4193     rule_execute(p, rule, packet, &flow);
4194     rule_reinstall(p, rule);
4195 }
4196
4197 static void
4198 handle_odp_msg(struct ofproto *p, struct ofpbuf *packet)
4199 {
4200     struct odp_msg *msg = packet->data;
4201
4202     switch (msg->type) {
4203     case _ODPL_ACTION_NR:
4204         COVERAGE_INC(ofproto_ctlr_action);
4205         send_packet_in(p, packet);
4206         break;
4207
4208     case _ODPL_SFLOW_NR:
4209         if (p->sflow) {
4210             ofproto_sflow_received(p->sflow, msg);
4211         }
4212         ofpbuf_delete(packet);
4213         break;
4214
4215     case _ODPL_MISS_NR:
4216         handle_odp_miss_msg(p, packet);
4217         break;
4218
4219     default:
4220         VLOG_WARN_RL(&rl, "received ODP message of unexpected type %"PRIu32,
4221                      msg->type);
4222         break;
4223     }
4224 }
4225 \f
4226 /* Flow expiration. */
4227
4228 struct expire_cbdata {
4229     struct ofproto *ofproto;
4230     int dp_max_idle;
4231 };
4232
4233 static int ofproto_dp_max_idle(const struct ofproto *);
4234 static void ofproto_update_used(struct ofproto *);
4235 static void rule_expire(struct cls_rule *, void *cbdata);
4236
4237 /* This function is called periodically by ofproto_run().  Its job is to
4238  * collect updates for the flows that have been installed into the datapath,
4239  * most importantly when they last were used, and then use that information to
4240  * expire flows that have not been used recently.
4241  *
4242  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
4243 static int
4244 ofproto_expire(struct ofproto *ofproto)
4245 {
4246     struct expire_cbdata cbdata;
4247
4248     /* Update 'used' for each flow in the datapath. */
4249     ofproto_update_used(ofproto);
4250
4251     /* Expire idle flows.
4252      *
4253      * A wildcarded flow is idle only when all of its subrules have expired due
4254      * to becoming idle, so iterate through the exact-match flows first. */
4255     cbdata.ofproto = ofproto;
4256     cbdata.dp_max_idle = ofproto_dp_max_idle(ofproto);
4257     classifier_for_each(&ofproto->cls, CLS_INC_EXACT, rule_expire, &cbdata);
4258     classifier_for_each(&ofproto->cls, CLS_INC_WILD, rule_expire, &cbdata);
4259
4260     /* Let the hook know that we're at a stable point: all outstanding data
4261      * in existing flows has been accounted to the account_cb.  Thus, the
4262      * hook can now reasonably do operations that depend on having accurate
4263      * flow volume accounting (currently, that's just bond rebalancing). */
4264     if (ofproto->ofhooks->account_checkpoint_cb) {
4265         ofproto->ofhooks->account_checkpoint_cb(ofproto->aux);
4266     }
4267
4268     return MIN(cbdata.dp_max_idle, 1000);
4269 }
4270
4271 /* Update 'used' member of each flow currently installed into the datapath. */
4272 static void
4273 ofproto_update_used(struct ofproto *p)
4274 {
4275     struct odp_flow *flows;
4276     size_t n_flows;
4277     size_t i;
4278     int error;
4279
4280     error = dpif_flow_list_all(p->dpif, &flows, &n_flows);
4281     if (error) {
4282         return;
4283     }
4284
4285     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
4286         struct odp_flow *f = &flows[i];
4287         struct rule *rule;
4288         struct flow flow;
4289
4290         odp_flow_key_to_flow(&f->key, &flow);
4291
4292         rule = rule_from_cls_rule(
4293             classifier_find_rule_exactly(&p->cls, &flow, 0, UINT16_MAX));
4294
4295         if (rule && rule->installed) {
4296             update_time(p, rule, &f->stats);
4297             rule_account(p, rule, f->stats.n_bytes);
4298         } else {
4299             /* There's a flow in the datapath that we know nothing about.
4300              * Delete it. */
4301             COVERAGE_INC(ofproto_unexpected_rule);
4302             dpif_flow_del(p->dpif, f);
4303         }
4304
4305     }
4306     free(flows);
4307 }
4308
4309 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4310  * flows should expire from the datapath and we should fold their statistics
4311  * into their parent rules in userspace. */
4312 static int
4313 ofproto_dp_max_idle(const struct ofproto *ofproto)
4314 {
4315     /*
4316      * Idle time histogram.
4317      *
4318      * Most of the time a switch has a relatively small number of flows.  When
4319      * this is the case we might as well keep statistics for all of them in
4320      * userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4321      * well.
4322      *
4323      * As the number of flows increases, the memory required to maintain
4324      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4325      * significant.  However, with a large number of flows it is likely that
4326      * only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount of
4327      * bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in the
4328      * kernel and maintaining in userspaces; other flows we can discard.
4329      *
4330      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4331      * N_BUCKETS bucket whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each flow that
4332      * is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4333      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4334      * the most-recently-used 1% of flows (but at least 1000 flows) are kept
4335      * cached.  At least the most-recently-used bucket of flows is kept, so
4336      * actually an arbitrary number of flows can be kept in any given
4337      * expiration run (though the next run will delete most of those unless
4338      * they receive additional data).
4339      *
4340      * This requires a second pass through the exact-match flows, in addition
4341      * to the pass made by ofproto_update_used(), because the former function
4342      * never looks at uninstallable flows.
4343      */
4344     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4345     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4346     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4347     int total, bucket;
4348     struct rule *rule;
4349     long long int now;
4350     int i;
4351
4352     total = classifier_count_exact(&ofproto->cls);
4353     if (total <= 1000) {
4354         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4355     }
4356
4357     /* Build histogram. */
4358     now = time_msec();
4359     CLASSIFIER_FOR_EACH_EXACT_RULE (rule, cr, &ofproto->cls) {
4360         long long int idle = now - rule->used;
4361         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4362                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4363                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4364         buckets[bucket]++;
4365     }
4366
4367     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4368     for (bucket = 0; bucket < N_BUCKETS; bucket++) {
4369         if (buckets[bucket]) {
4370             int subtotal = 0;
4371             do {
4372                 subtotal += buckets[bucket++];
4373             } while (bucket < N_BUCKETS && subtotal < MAX(1000, total / 100));
4374             break;
4375         }
4376     }
4377
4378     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4379         struct ds s;
4380
4381         ds_init(&s);
4382         ds_put_cstr(&s, "keep");
4383         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4384             if (i == bucket) {
4385                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4386             }
4387             if (buckets[i]) {
4388                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4389             }
4390         }
4391         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)",
4392                   dpif_name(ofproto->dpif), ds_cstr(&s));
4393         ds_destroy(&s);
4394     }
4395
4396     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4397 }
4398
4399 static void
4400 rule_active_timeout(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
4401 {
4402     if (ofproto->netflow && !is_controller_rule(rule) &&
4403         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &rule->nf_flow)) {
4404         struct ofexpired expired;
4405         struct odp_flow odp_flow;
4406
4407         /* Get updated flow stats.
4408          *
4409          * XXX We could avoid this call entirely if (1) ofproto_update_used()
4410          * updated TCP flags and (2) the dpif_flow_list_all() in
4411          * ofproto_update_used() zeroed TCP flags. */
4412         memset(&odp_flow, 0, sizeof odp_flow);
4413         if (rule->installed) {
4414             odp_flow_key_from_flow(&odp_flow.key, &rule->cr.flow);
4415             odp_flow.flags = ODPFF_ZERO_TCP_FLAGS;
4416             dpif_flow_get(ofproto->dpif, &odp_flow);
4417
4418             if (odp_flow.stats.n_packets) {
4419                 update_time(ofproto, rule, &odp_flow.stats);
4420                 netflow_flow_update_flags(&rule->nf_flow,
4421                                           odp_flow.stats.tcp_flags);
4422             }
4423         }
4424
4425         expired.flow = rule->cr.flow;
4426         expired.packet_count = rule->packet_count +
4427                                odp_flow.stats.n_packets;
4428         expired.byte_count = rule->byte_count + odp_flow.stats.n_bytes;
4429         expired.used = rule->used;
4430
4431         netflow_expire(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, &expired);
4432     }
4433 }
4434
4435 /* If 'cls_rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow
4436  * rules, then delete it entirely.
4437  *
4438  * If 'cls_rule' is a subrule, that has not been used recently, remove it from
4439  * the datapath and fold its statistics back into its super-rule.
4440  *
4441  * (This is a callback function for classifier_for_each().) */
4442 static void
4443 rule_expire(struct cls_rule *cls_rule, void *cbdata_)
4444 {
4445     struct expire_cbdata *cbdata = cbdata_;
4446     struct ofproto *ofproto = cbdata->ofproto;
4447     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(cls_rule);
4448     long long int hard_expire, idle_expire, expire, now;
4449
4450     /* Calculate OpenFlow expiration times for 'rule'. */
4451     hard_expire = (rule->hard_timeout
4452                    ? rule->created + rule->hard_timeout * 1000
4453                    : LLONG_MAX);
4454     idle_expire = (rule->idle_timeout
4455                    && (rule->super || list_is_empty(&rule->list))
4456                    ? rule->used + rule->idle_timeout * 1000
4457                    : LLONG_MAX);
4458     expire = MIN(hard_expire, idle_expire);
4459
4460     now = time_msec();
4461     if (now < expire) {
4462         /* 'rule' has not expired according to OpenFlow rules. */
4463         if (!rule->cr.wc.wildcards) {
4464             if (now >= rule->used + cbdata->dp_max_idle) {
4465                 /* This rule is idle, so drop it to free up resources. */
4466                 if (rule->super) {
4467                     /* It's not part of the OpenFlow flow table, so we can
4468                      * delete it entirely and fold its statistics into its
4469                      * super-rule. */
4470                     rule_remove(ofproto, rule);
4471                 } else {
4472                     /* It is part of the OpenFlow flow table, so we have to
4473                      * keep the rule but we can at least uninstall it from the
4474                      * datapath. */
4475                     rule_uninstall(ofproto, rule);
4476                 }
4477             } else {
4478                 /* Send NetFlow active timeout if appropriate. */
4479                 rule_active_timeout(cbdata->ofproto, rule);
4480             }
4481         }
4482     } else {
4483         /* 'rule' has expired according to OpenFlow rules. */
4484         COVERAGE_INC(ofproto_expired);
4485
4486         /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4487          * timeout, because that only happens when the rule has no subrules
4488          * left.) */
4489         if (rule->cr.wc.wildcards) {
4490             struct rule *subrule, *next;
4491             LIST_FOR_EACH_SAFE (subrule, next, list, &rule->list) {
4492                 rule_remove(cbdata->ofproto, subrule);
4493             }
4494         } else {
4495             rule_uninstall(cbdata->ofproto, rule);
4496         }
4497
4498         /* Get rid of the rule. */
4499         if (!rule_is_hidden(rule)) {
4500             send_flow_removed(cbdata->ofproto, rule, now,
4501                               (now >= hard_expire
4502                                ? OFPRR_HARD_TIMEOUT : OFPRR_IDLE_TIMEOUT));
4503         }
4504         rule_remove(cbdata->ofproto, rule);
4505     }
4506 }
4507 \f
4508 static void
4509 revalidate_cb(struct cls_rule *sub_, void *cbdata_)
4510 {
4511     struct rule *sub = rule_from_cls_rule(sub_);
4512     struct revalidate_cbdata *cbdata = cbdata_;
4513
4514     if (cbdata->revalidate_all
4515         || (cbdata->revalidate_subrules && sub->super)
4516         || (tag_set_intersects(&cbdata->revalidate_set, sub->tags))) {
4517         revalidate_rule(cbdata->ofproto, sub);
4518     }
4519 }
4520
4521 static bool
4522 revalidate_rule(struct ofproto *p, struct rule *rule)
4523 {
4524     const struct flow *flow = &rule->cr.flow;
4525
4526     COVERAGE_INC(ofproto_revalidate_rule);
4527     if (rule->super) {
4528         struct rule *super;
4529         super = rule_from_cls_rule(classifier_lookup_wild(&p->cls, flow));
4530         if (!super) {
4531             rule_remove(p, rule);
4532             return false;
4533         } else if (super != rule->super) {
4534             COVERAGE_INC(ofproto_revalidate_moved);
4535             list_remove(&rule->list);
4536             list_push_back(&super->list, &rule->list);
4537             rule->super = super;
4538             rule->hard_timeout = super->hard_timeout;
4539             rule->idle_timeout = super->idle_timeout;
4540             rule->created = super->created;
4541             rule->used = 0;
4542         }
4543     }
4544
4545     rule_update_actions(p, rule);
4546     return true;
4547 }
4548
4549 static struct ofpbuf *
4550 compose_flow_removed(struct ofproto *p, const struct rule *rule,
4551                      long long int now, uint8_t reason)
4552 {
4553     struct ofp_flow_removed *ofr;
4554     struct ofpbuf *buf;
4555     long long int tdiff = now - rule->created;
4556     uint32_t sec = tdiff / 1000;
4557     uint32_t msec = tdiff - (sec * 1000);
4558
4559     ofr = make_openflow(sizeof *ofr, OFPT_FLOW_REMOVED, &buf);
4560     flow_to_match(&rule->cr.flow, rule->cr.wc.wildcards, p->tun_id_from_cookie,
4561                   &ofr->match);
4562     ofr->cookie = rule->flow_cookie;
4563     ofr->priority = htons(rule->cr.priority);
4564     ofr->reason = reason;
4565     ofr->duration_sec = htonl(sec);
4566     ofr->duration_nsec = htonl(msec * 1000000);
4567     ofr->idle_timeout = htons(rule->idle_timeout);
4568     ofr->packet_count = htonll(rule->packet_count);
4569     ofr->byte_count = htonll(rule->byte_count);
4570
4571     return buf;
4572 }
4573
4574 static void
4575 send_flow_removed(struct ofproto *p, struct rule *rule,
4576                   long long int now, uint8_t reason)
4577 {
4578     struct ofconn *ofconn;
4579     struct ofconn *prev;
4580     struct ofpbuf *buf = NULL;
4581
4582     if (!rule->send_flow_removed) {
4583         return;
4584     }
4585
4586     /* We limit the maximum number of queued flow expirations it by accounting
4587      * them under the counter for replies.  That works because preventing
4588      * OpenFlow requests from being processed also prevents new flows from
4589      * being added (and expiring).  (It also prevents processing OpenFlow
4590      * requests that would not add new flows, so it is imperfect.) */
4591
4592     prev = NULL;
4593     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &p->all_conns) {
4594         if (rconn_is_connected(ofconn->rconn)
4595             && ofconn_receives_async_msgs(ofconn)) {
4596             if (prev) {
4597                 queue_tx(ofpbuf_clone(buf), prev, prev->reply_counter);
4598             } else {
4599                 buf = compose_flow_removed(p, rule, now, reason);
4600             }
4601             prev = ofconn;
4602         }
4603     }
4604     if (prev) {
4605         queue_tx(buf, prev, prev->reply_counter);
4606     }
4607 }
4608
4609 /* pinsched callback for sending 'packet' on 'ofconn'. */
4610 static void
4611 do_send_packet_in(struct ofpbuf *packet, void *ofconn_)
4612 {
4613     struct ofconn *ofconn = ofconn_;
4614
4615     rconn_send_with_limit(ofconn->rconn, packet,
4616                           ofconn->packet_in_counter, 100);
4617 }
4618
4619 /* Takes 'packet', which has been converted with do_convert_to_packet_in(), and
4620  * finalizes its content for sending on 'ofconn', and passes it to 'ofconn''s
4621  * packet scheduler for sending.
4622  *
4623  * 'max_len' specifies the maximum number of bytes of the packet to send on
4624  * 'ofconn' (INT_MAX specifies no limit).
4625  *
4626  * If 'clone' is true, the caller retains ownership of 'packet'.  Otherwise,
4627  * ownership is transferred to this function. */
4628 static void
4629 schedule_packet_in(struct ofconn *ofconn, struct ofpbuf *packet, int max_len,
4630                    bool clone)
4631 {
4632     struct ofproto *ofproto = ofconn->ofproto;
4633     struct ofp_packet_in *opi = packet->data;
4634     uint16_t in_port = ofp_port_to_odp_port(ntohs(opi->in_port));
4635     int send_len, trim_size;
4636     uint32_t buffer_id;
4637
4638     /* Get buffer. */
4639     if (opi->reason == OFPR_ACTION) {
4640         buffer_id = UINT32_MAX;
4641     } else if (ofproto->fail_open && fail_open_is_active(ofproto->fail_open)) {
4642         buffer_id = pktbuf_get_null();
4643     } else if (!ofconn->pktbuf) {
4644         buffer_id = UINT32_MAX;
4645     } else {
4646         struct ofpbuf payload;
4647         payload.data = opi->data;
4648         payload.size = packet->size - offsetof(struct ofp_packet_in, data);
4649         buffer_id = pktbuf_save(ofconn->pktbuf, &payload, in_port);
4650     }
4651
4652     /* Figure out how much of the packet to send. */
4653     send_len = ntohs(opi->total_len);
4654     if (buffer_id != UINT32_MAX) {
4655         send_len = MIN(send_len, ofconn->miss_send_len);
4656     }
4657     send_len = MIN(send_len, max_len);
4658
4659     /* Adjust packet length and clone if necessary. */
4660     trim_size = offsetof(struct ofp_packet_in, data) + send_len;
4661     if (clone) {
4662         packet = ofpbuf_clone_data(packet->data, trim_size);
4663         opi = packet->data;
4664     } else {
4665         packet->size = trim_size;
4666     }
4667
4668     /* Update packet headers. */
4669     opi->buffer_id = htonl(buffer_id);
4670     update_openflow_length(packet);
4671
4672     /* Hand over to packet scheduler.  It might immediately call into
4673      * do_send_packet_in() or it might buffer it for a while (until a later
4674      * call to pinsched_run()). */
4675     pinsched_send(ofconn->schedulers[opi->reason], in_port,
4676                   packet, do_send_packet_in, ofconn);
4677 }
4678
4679 /* Replace struct odp_msg header in 'packet' by equivalent struct
4680  * ofp_packet_in.  The odp_msg must have sufficient headroom to do so (e.g. as
4681  * returned by dpif_recv()).
4682  *
4683  * The conversion is not complete: the caller still needs to trim any unneeded
4684  * payload off the end of the buffer, set the length in the OpenFlow header,
4685  * and set buffer_id.  Those require us to know the controller settings and so
4686  * must be done on a per-controller basis.
4687  *
4688  * Returns the maximum number of bytes of the packet that should be sent to
4689  * the controller (INT_MAX if no limit). */
4690 static int
4691 do_convert_to_packet_in(struct ofpbuf *packet)
4692 {
4693     struct odp_msg *msg = packet->data;
4694     struct ofp_packet_in *opi;
4695     uint8_t reason;
4696     uint16_t total_len;
4697     uint16_t in_port;
4698     int max_len;
4699
4700     /* Extract relevant header fields */
4701     if (msg->type == _ODPL_ACTION_NR) {
4702         reason = OFPR_ACTION;
4703         max_len = msg->arg;
4704     } else {
4705         reason = OFPR_NO_MATCH;
4706         max_len = INT_MAX;
4707     }
4708     total_len = msg->length - sizeof *msg;
4709     in_port = odp_port_to_ofp_port(msg->port);
4710
4711     /* Repurpose packet buffer by overwriting header. */
4712     ofpbuf_pull(packet, sizeof(struct odp_msg));
4713     opi = ofpbuf_push_zeros(packet, offsetof(struct ofp_packet_in, data));
4714     opi->header.version = OFP_VERSION;
4715     opi->header.type = OFPT_PACKET_IN;
4716     opi->total_len = htons(total_len);
4717     opi->in_port = htons(in_port);
4718     opi->reason = reason;
4719
4720     return max_len;
4721 }
4722
4723 /* Given 'packet' containing an odp_msg of type _ODPL_ACTION_NR or
4724  * _ODPL_MISS_NR, sends an OFPT_PACKET_IN message to each OpenFlow controller
4725  * as necessary according to their individual configurations.
4726  *
4727  * 'packet' must have sufficient headroom to convert it into a struct
4728  * ofp_packet_in (e.g. as returned by dpif_recv()).
4729  *
4730  * Takes ownership of 'packet'. */
4731 static void
4732 send_packet_in(struct ofproto *ofproto, struct ofpbuf *packet)
4733 {
4734     struct ofconn *ofconn, *prev;
4735     int max_len;
4736
4737     max_len = do_convert_to_packet_in(packet);
4738
4739     prev = NULL;
4740     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &ofproto->all_conns) {
4741         if (ofconn_receives_async_msgs(ofconn)) {
4742             if (prev) {
4743                 schedule_packet_in(prev, packet, max_len, true);
4744             }
4745             prev = ofconn;
4746         }
4747     }
4748     if (prev) {
4749         schedule_packet_in(prev, packet, max_len, false);
4750     } else {
4751         ofpbuf_delete(packet);
4752     }
4753 }
4754
4755 static uint64_t
4756 pick_datapath_id(const struct ofproto *ofproto)
4757 {
4758     const struct ofport *port;
4759
4760     port = get_port(ofproto, ODPP_LOCAL);
4761     if (port) {
4762         uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
4763         int error;
4764
4765         error = netdev_get_etheraddr(port->netdev, ea);
4766         if (!error) {
4767             return eth_addr_to_uint64(ea);
4768         }
4769         VLOG_WARN("could not get MAC address for %s (%s)",
4770                   netdev_get_name(port->netdev), strerror(error));
4771     }
4772     return ofproto->fallback_dpid;
4773 }
4774
4775 static uint64_t
4776 pick_fallback_dpid(void)
4777 {
4778     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
4779     eth_addr_nicira_random(ea);
4780     return eth_addr_to_uint64(ea);
4781 }
4782 \f
4783 static bool
4784 default_normal_ofhook_cb(const struct flow *flow, const struct ofpbuf *packet,
4785                          struct odp_actions *actions, tag_type *tags,
4786                          uint16_t *nf_output_iface, void *ofproto_)
4787 {
4788     struct ofproto *ofproto = ofproto_;
4789     int out_port;
4790
4791     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
4792     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
4793         return true;
4794     }
4795
4796     /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
4797     if (packet != NULL) {
4798         tag_type rev_tag = mac_learning_learn(ofproto->ml, flow->dl_src,
4799                                               0, flow->in_port,
4800                                               GRAT_ARP_LOCK_NONE);
4801         if (rev_tag) {
4802             /* The log messages here could actually be useful in debugging,
4803              * so keep the rate limit relatively high. */
4804             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
4805             VLOG_DBG_RL(&rl, "learned that "ETH_ADDR_FMT" is on port %"PRIu16,
4806                         ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src), flow->in_port);
4807             ofproto_revalidate(ofproto, rev_tag);
4808         }
4809     }
4810
4811     /* Determine output port. */
4812     out_port = mac_learning_lookup_tag(ofproto->ml, flow->dl_dst, 0, tags,
4813                                        NULL);
4814     if (out_port < 0) {
4815         flood_packets(ofproto, flow->in_port, OFPPC_NO_FLOOD,
4816                       nf_output_iface, actions);
4817     } else if (out_port != flow->in_port) {
4818         odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT)->output.port = out_port;
4819         *nf_output_iface = out_port;
4820     } else {
4821         /* Drop. */
4822     }
4823
4824     return true;
4825 }
4826
4827 static const struct ofhooks default_ofhooks = {
4828     default_normal_ofhook_cb,
4829     NULL,
4830     NULL
4831 };