classifier: Merge classifier_lookup_wild(), classifier_lookup_exact().
[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 "byte-order.h"
28 #include "classifier.h"
29 #include "coverage.h"
30 #include "discovery.h"
31 #include "dpif.h"
32 #include "dynamic-string.h"
33 #include "fail-open.h"
34 #include "hash.h"
35 #include "hmap.h"
36 #include "in-band.h"
37 #include "mac-learning.h"
38 #include "netdev.h"
39 #include "netflow.h"
40 #include "odp-util.h"
41 #include "ofp-print.h"
42 #include "ofp-util.h"
43 #include "ofproto-sflow.h"
44 #include "ofpbuf.h"
45 #include "openflow/nicira-ext.h"
46 #include "openflow/openflow.h"
47 #include "openvswitch/datapath-protocol.h"
48 #include "packets.h"
49 #include "pinsched.h"
50 #include "pktbuf.h"
51 #include "poll-loop.h"
52 #include "rconn.h"
53 #include "shash.h"
54 #include "status.h"
55 #include "stream-ssl.h"
56 #include "svec.h"
57 #include "tag.h"
58 #include "timeval.h"
59 #include "unixctl.h"
60 #include "vconn.h"
61 #include "vlog.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     ovs_be64 flow_cookie;       /* Controller-issued identifier. */
93     uint16_t idle_timeout;      /* In seconds from time of last use. */
94     uint16_t hard_timeout;      /* In seconds from time of creation. */
95     bool send_flow_removed;     /* Send a flow removed message? */
96     long long int used;         /* Last-used time (0 if never used). */
97     long long int created;      /* Creation time. */
98     uint64_t packet_count;      /* Number of packets received. */
99     uint64_t byte_count;        /* Number of bytes received. */
100     uint64_t accounted_bytes;   /* Number of bytes passed to account_cb. */
101     tag_type tags;              /* Tags (set only by hooks). */
102     struct netflow_flow nf_flow; /* Per-flow NetFlow tracking data. */
103
104     /* If 'super' is non-NULL, this rule is a subrule, that is, it is an
105      * exact-match rule (having cr.wc.wildcards of 0) generated from the
106      * wildcard rule 'super'.  In this case, 'list' is an element of the
107      * super-rule's list.
108      *
109      * If 'super' is NULL, this rule is a super-rule, and 'list' is the head of
110      * a list of subrules.  A super-rule with no wildcards (where
111      * cr.wc.wildcards is 0) will never have any subrules. */
112     struct rule *super;
113     struct list list;
114
115     /* OpenFlow actions.
116      *
117      * 'n_actions' is the number of elements in the 'actions' array.  A single
118      * action may take up more more than one element's worth of space.
119      *
120      * A subrule has no actions (it uses the super-rule's actions). */
121     int n_actions;
122     union ofp_action *actions;
123
124     /* Datapath actions.
125      *
126      * A super-rule with wildcard fields never has ODP actions (since the
127      * datapath only supports exact-match flows). */
128     bool installed;             /* Installed in datapath? */
129     bool may_install;           /* True ordinarily; false if actions must
130                                  * be reassessed for every packet. */
131     int n_odp_actions;
132     union odp_action *odp_actions;
133 };
134
135 static inline bool
136 rule_is_hidden(const struct rule *rule)
137 {
138     /* Subrules are merely an implementation detail, so hide them from the
139      * controller. */
140     if (rule->super != NULL) {
141         return true;
142     }
143
144     /* Rules with priority higher than UINT16_MAX are set up by ofproto itself
145      * (e.g. by in-band control) and are intentionally hidden from the
146      * controller. */
147     if (rule->cr.priority > UINT16_MAX) {
148         return true;
149     }
150
151     return false;
152 }
153
154 static struct rule *rule_create(struct ofproto *, struct rule *super,
155                                 const union ofp_action *, size_t n_actions,
156                                 uint16_t idle_timeout, uint16_t hard_timeout,
157                                 ovs_be64 flow_cookie, bool send_flow_removed);
158 static void rule_free(struct rule *);
159 static void rule_destroy(struct ofproto *, struct rule *);
160 static struct rule *rule_from_cls_rule(const struct cls_rule *);
161 static void rule_insert(struct ofproto *, struct rule *,
162                         struct ofpbuf *packet, uint16_t in_port);
163 static void rule_remove(struct ofproto *, struct rule *);
164 static bool rule_make_actions(struct ofproto *, struct rule *,
165                               const struct ofpbuf *packet);
166 static void rule_install(struct ofproto *, struct rule *,
167                          struct rule *displaced_rule);
168 static void rule_uninstall(struct ofproto *, struct rule *);
169 static void rule_post_uninstall(struct ofproto *, struct rule *);
170 static void send_flow_removed(struct ofproto *p, struct rule *rule,
171                               long long int now, uint8_t reason);
172
173 /* ofproto supports two kinds of OpenFlow connections:
174  *
175  *   - "Primary" connections to ordinary OpenFlow controllers.  ofproto
176  *     maintains persistent connections to these controllers and by default
177  *     sends them asynchronous messages such as packet-ins.
178  *
179  *   - "Service" connections, e.g. from ovs-ofctl.  When these connections
180  *     drop, it is the other side's responsibility to reconnect them if
181  *     necessary.  ofproto does not send them asynchronous messages by default.
182  *
183  * Currently, active (tcp, ssl, unix) connections are always "primary"
184  * connections and passive (ptcp, pssl, punix) connections are always "service"
185  * connections.  There is no inherent reason for this, but it reflects the
186  * common case.
187  */
188 enum ofconn_type {
189     OFCONN_PRIMARY,             /* An ordinary OpenFlow controller. */
190     OFCONN_SERVICE              /* A service connection, e.g. "ovs-ofctl". */
191 };
192
193 /* A listener for incoming OpenFlow "service" connections. */
194 struct ofservice {
195     struct hmap_node node;      /* In struct ofproto's "services" hmap. */
196     struct pvconn *pvconn;      /* OpenFlow connection listener. */
197
198     /* These are not used by ofservice directly.  They are settings for
199      * accepted "struct ofconn"s from the pvconn. */
200     int probe_interval;         /* Max idle time before probing, in seconds. */
201     int rate_limit;             /* Max packet-in rate in packets per second. */
202     int burst_limit;            /* Limit on accumulating packet credits. */
203 };
204
205 static struct ofservice *ofservice_lookup(struct ofproto *,
206                                           const char *target);
207 static int ofservice_create(struct ofproto *,
208                             const struct ofproto_controller *);
209 static void ofservice_reconfigure(struct ofservice *,
210                                   const struct ofproto_controller *);
211 static void ofservice_destroy(struct ofproto *, struct ofservice *);
212
213 /* An OpenFlow connection. */
214 struct ofconn {
215     struct ofproto *ofproto;    /* The ofproto that owns this connection. */
216     struct list node;           /* In struct ofproto's "all_conns" list. */
217     struct rconn *rconn;        /* OpenFlow connection. */
218     enum ofconn_type type;      /* Type. */
219
220     /* OFPT_PACKET_IN related data. */
221     struct rconn_packet_counter *packet_in_counter; /* # queued on 'rconn'. */
222     struct pinsched *schedulers[2]; /* Indexed by reason code; see below. */
223     struct pktbuf *pktbuf;         /* OpenFlow packet buffers. */
224     int miss_send_len;             /* Bytes to send of buffered packets. */
225
226     /* Number of OpenFlow messages queued on 'rconn' as replies to OpenFlow
227      * requests, and the maximum number before we stop reading OpenFlow
228      * requests.  */
229 #define OFCONN_REPLY_MAX 100
230     struct rconn_packet_counter *reply_counter;
231
232     /* type == OFCONN_PRIMARY only. */
233     enum nx_role role;           /* Role. */
234     struct hmap_node hmap_node;  /* In struct ofproto's "controllers" map. */
235     struct discovery *discovery; /* Controller discovery object, if enabled. */
236     struct status_category *ss;  /* Switch status category. */
237     enum ofproto_band band;      /* In-band or out-of-band? */
238 };
239
240 /* We use OFPR_NO_MATCH and OFPR_ACTION as indexes into struct ofconn's
241  * "schedulers" array.  Their values are 0 and 1, and their meanings and values
242  * coincide with _ODPL_MISS_NR and _ODPL_ACTION_NR, so this is convenient.  In
243  * case anything ever changes, check their values here.  */
244 #define N_SCHEDULERS 2
245 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_NO_MATCH == 0);
246 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_NO_MATCH == _ODPL_MISS_NR);
247 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_ACTION == 1);
248 BUILD_ASSERT_DECL(OFPR_ACTION == _ODPL_ACTION_NR);
249
250 static struct ofconn *ofconn_create(struct ofproto *, struct rconn *,
251                                     enum ofconn_type);
252 static void ofconn_destroy(struct ofconn *);
253 static void ofconn_run(struct ofconn *, struct ofproto *);
254 static void ofconn_wait(struct ofconn *);
255 static bool ofconn_receives_async_msgs(const struct ofconn *);
256 static char *ofconn_make_name(const struct ofproto *, const char *target);
257 static void ofconn_set_rate_limit(struct ofconn *, int rate, int burst);
258
259 static void queue_tx(struct ofpbuf *msg, const struct ofconn *ofconn,
260                      struct rconn_packet_counter *counter);
261
262 static void send_packet_in(struct ofproto *, struct ofpbuf *odp_msg);
263 static void do_send_packet_in(struct ofpbuf *odp_msg, void *ofconn);
264
265 struct ofproto {
266     /* Settings. */
267     uint64_t datapath_id;       /* Datapath ID. */
268     uint64_t fallback_dpid;     /* Datapath ID if no better choice found. */
269     char *mfr_desc;             /* Manufacturer. */
270     char *hw_desc;              /* Hardware. */
271     char *sw_desc;              /* Software version. */
272     char *serial_desc;          /* Serial number. */
273     char *dp_desc;              /* Datapath description. */
274
275     /* Datapath. */
276     struct dpif *dpif;
277     struct netdev_monitor *netdev_monitor;
278     struct hmap ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
279     struct shash port_by_name;
280     uint32_t max_ports;
281
282     /* Configuration. */
283     struct switch_status *switch_status;
284     struct fail_open *fail_open;
285     struct netflow *netflow;
286     struct ofproto_sflow *sflow;
287
288     /* In-band control. */
289     struct in_band *in_band;
290     long long int next_in_band_update;
291     struct sockaddr_in *extra_in_band_remotes;
292     size_t n_extra_remotes;
293
294     /* Flow table. */
295     struct classifier cls;
296     bool need_revalidate;
297     long long int next_expiration;
298     struct tag_set revalidate_set;
299     bool tun_id_from_cookie;
300
301     /* OpenFlow connections. */
302     struct hmap controllers;   /* Controller "struct ofconn"s. */
303     struct list all_conns;     /* Contains "struct ofconn"s. */
304     enum ofproto_fail_mode fail_mode;
305
306     /* OpenFlow listeners. */
307     struct hmap services;       /* Contains "struct ofservice"s. */
308     struct pvconn **snoops;
309     size_t n_snoops;
310
311     /* Hooks for ovs-vswitchd. */
312     const struct ofhooks *ofhooks;
313     void *aux;
314
315     /* Used by default ofhooks. */
316     struct mac_learning *ml;
317 };
318
319 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
320
321 static const struct ofhooks default_ofhooks;
322
323 static uint64_t pick_datapath_id(const struct ofproto *);
324 static uint64_t pick_fallback_dpid(void);
325
326 static int ofproto_expire(struct ofproto *);
327
328 static void update_stats(struct ofproto *, struct rule *,
329                          const struct odp_flow_stats *);
330 static bool revalidate_rule(struct ofproto *p, struct rule *rule);
331 static void revalidate_cb(struct cls_rule *rule_, void *p_);
332
333 static void handle_odp_msg(struct ofproto *, struct ofpbuf *);
334
335 static void handle_openflow(struct ofconn *, struct ofproto *,
336                             struct ofpbuf *);
337
338 static struct ofport *get_port(const struct ofproto *, uint16_t odp_port);
339 static void update_port(struct ofproto *, const char *devname);
340 static int init_ports(struct ofproto *);
341 static void reinit_ports(struct ofproto *);
342
343 int
344 ofproto_create(const char *datapath, const char *datapath_type,
345                const struct ofhooks *ofhooks, void *aux,
346                struct ofproto **ofprotop)
347 {
348     struct odp_stats stats;
349     struct ofproto *p;
350     struct dpif *dpif;
351     int error;
352
353     *ofprotop = NULL;
354
355     /* Connect to datapath and start listening for messages. */
356     error = dpif_open(datapath, datapath_type, &dpif);
357     if (error) {
358         VLOG_ERR("failed to open datapath %s: %s", datapath, strerror(error));
359         return error;
360     }
361     error = dpif_get_dp_stats(dpif, &stats);
362     if (error) {
363         VLOG_ERR("failed to obtain stats for datapath %s: %s",
364                  datapath, strerror(error));
365         dpif_close(dpif);
366         return error;
367     }
368     error = dpif_recv_set_mask(dpif, ODPL_MISS | ODPL_ACTION | ODPL_SFLOW);
369     if (error) {
370         VLOG_ERR("failed to listen on datapath %s: %s",
371                  datapath, strerror(error));
372         dpif_close(dpif);
373         return error;
374     }
375     dpif_flow_flush(dpif);
376     dpif_recv_purge(dpif);
377
378     /* Initialize settings. */
379     p = xzalloc(sizeof *p);
380     p->fallback_dpid = pick_fallback_dpid();
381     p->datapath_id = p->fallback_dpid;
382     p->mfr_desc = xstrdup(DEFAULT_MFR_DESC);
383     p->hw_desc = xstrdup(DEFAULT_HW_DESC);
384     p->sw_desc = xstrdup(DEFAULT_SW_DESC);
385     p->serial_desc = xstrdup(DEFAULT_SERIAL_DESC);
386     p->dp_desc = xstrdup(DEFAULT_DP_DESC);
387
388     /* Initialize datapath. */
389     p->dpif = dpif;
390     p->netdev_monitor = netdev_monitor_create();
391     hmap_init(&p->ports);
392     shash_init(&p->port_by_name);
393     p->max_ports = stats.max_ports;
394
395     /* Initialize submodules. */
396     p->switch_status = switch_status_create(p);
397     p->in_band = NULL;
398     p->fail_open = NULL;
399     p->netflow = NULL;
400     p->sflow = NULL;
401
402     /* Initialize flow table. */
403     classifier_init(&p->cls);
404     p->need_revalidate = false;
405     p->next_expiration = time_msec() + 1000;
406     tag_set_init(&p->revalidate_set);
407
408     /* Initialize OpenFlow connections. */
409     list_init(&p->all_conns);
410     hmap_init(&p->controllers);
411     hmap_init(&p->services);
412     p->snoops = NULL;
413     p->n_snoops = 0;
414
415     /* Initialize hooks. */
416     if (ofhooks) {
417         p->ofhooks = ofhooks;
418         p->aux = aux;
419         p->ml = NULL;
420     } else {
421         p->ofhooks = &default_ofhooks;
422         p->aux = p;
423         p->ml = mac_learning_create();
424     }
425
426     /* Pick final datapath ID. */
427     p->datapath_id = pick_datapath_id(p);
428     VLOG_INFO("using datapath ID %016"PRIx64, p->datapath_id);
429
430     *ofprotop = p;
431     return 0;
432 }
433
434 void
435 ofproto_set_datapath_id(struct ofproto *p, uint64_t datapath_id)
436 {
437     uint64_t old_dpid = p->datapath_id;
438     p->datapath_id = datapath_id ? datapath_id : pick_datapath_id(p);
439     if (p->datapath_id != old_dpid) {
440         VLOG_INFO("datapath ID changed to %016"PRIx64, p->datapath_id);
441
442         /* Force all active connections to reconnect, since there is no way to
443          * notify a controller that the datapath ID has changed. */
444         ofproto_reconnect_controllers(p);
445     }
446 }
447
448 static bool
449 is_discovery_controller(const struct ofproto_controller *c)
450 {
451     return !strcmp(c->target, "discover");
452 }
453
454 static bool
455 is_in_band_controller(const struct ofproto_controller *c)
456 {
457     return is_discovery_controller(c) || c->band == OFPROTO_IN_BAND;
458 }
459
460 /* Creates a new controller in 'ofproto'.  Some of the settings are initially
461  * drawn from 'c', but update_controller() needs to be called later to finish
462  * the new ofconn's configuration. */
463 static void
464 add_controller(struct ofproto *ofproto, const struct ofproto_controller *c)
465 {
466     struct discovery *discovery;
467     struct ofconn *ofconn;
468
469     if (is_discovery_controller(c)) {
470         int error = discovery_create(c->accept_re, c->update_resolv_conf,
471                                      ofproto->dpif, ofproto->switch_status,
472                                      &discovery);
473         if (error) {
474             return;
475         }
476     } else {
477         discovery = NULL;
478     }
479
480     ofconn = ofconn_create(ofproto, rconn_create(5, 8), OFCONN_PRIMARY);
481     ofconn->pktbuf = pktbuf_create();
482     ofconn->miss_send_len = OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN;
483     if (discovery) {
484         ofconn->discovery = discovery;
485     } else {
486         char *name = ofconn_make_name(ofproto, c->target);
487         rconn_connect(ofconn->rconn, c->target, name);
488         free(name);
489     }
490     hmap_insert(&ofproto->controllers, &ofconn->hmap_node,
491                 hash_string(c->target, 0));
492 }
493
494 /* Reconfigures 'ofconn' to match 'c'.  This function cannot update an ofconn's
495  * target or turn discovery on or off (these are done by creating new ofconns
496  * and deleting old ones), but it can update the rest of an ofconn's
497  * settings. */
498 static void
499 update_controller(struct ofconn *ofconn, const struct ofproto_controller *c)
500 {
501     int probe_interval;
502
503     ofconn->band = (is_in_band_controller(c)
504                     ? OFPROTO_IN_BAND : OFPROTO_OUT_OF_BAND);
505
506     rconn_set_max_backoff(ofconn->rconn, c->max_backoff);
507
508     probe_interval = c->probe_interval ? MAX(c->probe_interval, 5) : 0;
509     rconn_set_probe_interval(ofconn->rconn, probe_interval);
510
511     if (ofconn->discovery) {
512         discovery_set_update_resolv_conf(ofconn->discovery,
513                                          c->update_resolv_conf);
514         discovery_set_accept_controller_re(ofconn->discovery, c->accept_re);
515     }
516
517     ofconn_set_rate_limit(ofconn, c->rate_limit, c->burst_limit);
518 }
519
520 static const char *
521 ofconn_get_target(const struct ofconn *ofconn)
522 {
523     return ofconn->discovery ? "discover" : rconn_get_target(ofconn->rconn);
524 }
525
526 static struct ofconn *
527 find_controller_by_target(struct ofproto *ofproto, const char *target)
528 {
529     struct ofconn *ofconn;
530
531     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofconn, hmap_node,
532                              hash_string(target, 0), &ofproto->controllers) {
533         if (!strcmp(ofconn_get_target(ofconn), target)) {
534             return ofconn;
535         }
536     }
537     return NULL;
538 }
539
540 static void
541 update_in_band_remotes(struct ofproto *ofproto)
542 {
543     const struct ofconn *ofconn;
544     struct sockaddr_in *addrs;
545     size_t max_addrs, n_addrs;
546     bool discovery;
547     size_t i;
548
549     /* Allocate enough memory for as many remotes as we could possibly have. */
550     max_addrs = ofproto->n_extra_remotes + hmap_count(&ofproto->controllers);
551     addrs = xmalloc(max_addrs * sizeof *addrs);
552     n_addrs = 0;
553
554     /* Add all the remotes. */
555     discovery = false;
556     HMAP_FOR_EACH (ofconn, hmap_node, &ofproto->controllers) {
557         struct sockaddr_in *sin = &addrs[n_addrs];
558
559         if (ofconn->band == OFPROTO_OUT_OF_BAND) {
560             continue;
561         }
562
563         sin->sin_addr.s_addr = rconn_get_remote_ip(ofconn->rconn);
564         if (sin->sin_addr.s_addr) {
565             sin->sin_port = rconn_get_remote_port(ofconn->rconn);
566             n_addrs++;
567         }
568         if (ofconn->discovery) {
569             discovery = true;
570         }
571     }
572     for (i = 0; i < ofproto->n_extra_remotes; i++) {
573         addrs[n_addrs++] = ofproto->extra_in_band_remotes[i];
574     }
575
576     /* Create or update or destroy in-band.
577      *
578      * Ordinarily we only enable in-band if there's at least one remote
579      * address, but discovery needs the in-band rules for DHCP to be installed
580      * even before we know any remote addresses. */
581     if (n_addrs || discovery) {
582         if (!ofproto->in_band) {
583             in_band_create(ofproto, ofproto->dpif, ofproto->switch_status,
584                            &ofproto->in_band);
585         }
586         if (ofproto->in_band) {
587             in_band_set_remotes(ofproto->in_band, addrs, n_addrs);
588         }
589         ofproto->next_in_band_update = time_msec() + 1000;
590     } else {
591         in_band_destroy(ofproto->in_band);
592         ofproto->in_band = NULL;
593     }
594
595     /* Clean up. */
596     free(addrs);
597 }
598
599 static void
600 update_fail_open(struct ofproto *p)
601 {
602     struct ofconn *ofconn;
603
604     if (!hmap_is_empty(&p->controllers)
605             && p->fail_mode == OFPROTO_FAIL_STANDALONE) {
606         struct rconn **rconns;
607         size_t n;
608
609         if (!p->fail_open) {
610             p->fail_open = fail_open_create(p, p->switch_status);
611         }
612
613         n = 0;
614         rconns = xmalloc(hmap_count(&p->controllers) * sizeof *rconns);
615         HMAP_FOR_EACH (ofconn, hmap_node, &p->controllers) {
616             rconns[n++] = ofconn->rconn;
617         }
618
619         fail_open_set_controllers(p->fail_open, rconns, n);
620         /* p->fail_open takes ownership of 'rconns'. */
621     } else {
622         fail_open_destroy(p->fail_open);
623         p->fail_open = NULL;
624     }
625 }
626
627 void
628 ofproto_set_controllers(struct ofproto *p,
629                         const struct ofproto_controller *controllers,
630                         size_t n_controllers)
631 {
632     struct shash new_controllers;
633     struct ofconn *ofconn, *next_ofconn;
634     struct ofservice *ofservice, *next_ofservice;
635     bool ss_exists;
636     size_t i;
637
638     /* Create newly configured controllers and services.
639      * Create a name to ofproto_controller mapping in 'new_controllers'. */
640     shash_init(&new_controllers);
641     for (i = 0; i < n_controllers; i++) {
642         const struct ofproto_controller *c = &controllers[i];
643
644         if (!vconn_verify_name(c->target) || !strcmp(c->target, "discover")) {
645             if (!find_controller_by_target(p, c->target)) {
646                 add_controller(p, c);
647             }
648         } else if (!pvconn_verify_name(c->target)) {
649             if (!ofservice_lookup(p, c->target) && ofservice_create(p, c)) {
650                 continue;
651             }
652         } else {
653             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: unsupported controller \"%s\"",
654                          dpif_name(p->dpif), c->target);
655             continue;
656         }
657
658         shash_add_once(&new_controllers, c->target, &controllers[i]);
659     }
660
661     /* Delete controllers that are no longer configured.
662      * Update configuration of all now-existing controllers. */
663     ss_exists = false;
664     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofconn, next_ofconn, hmap_node, &p->controllers) {
665         struct ofproto_controller *c;
666
667         c = shash_find_data(&new_controllers, ofconn_get_target(ofconn));
668         if (!c) {
669             ofconn_destroy(ofconn);
670         } else {
671             update_controller(ofconn, c);
672             if (ofconn->ss) {
673                 ss_exists = true;
674             }
675         }
676     }
677
678     /* Delete services that are no longer configured.
679      * Update configuration of all now-existing services. */
680     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofservice, next_ofservice, node, &p->services) {
681         struct ofproto_controller *c;
682
683         c = shash_find_data(&new_controllers,
684                             pvconn_get_name(ofservice->pvconn));
685         if (!c) {
686             ofservice_destroy(p, ofservice);
687         } else {
688             ofservice_reconfigure(ofservice, c);
689         }
690     }
691
692     shash_destroy(&new_controllers);
693
694     update_in_band_remotes(p);
695     update_fail_open(p);
696
697     if (!hmap_is_empty(&p->controllers) && !ss_exists) {
698         ofconn = CONTAINER_OF(hmap_first(&p->controllers),
699                               struct ofconn, hmap_node);
700         ofconn->ss = switch_status_register(p->switch_status, "remote",
701                                             rconn_status_cb, ofconn->rconn);
702     }
703 }
704
705 void
706 ofproto_set_fail_mode(struct ofproto *p, enum ofproto_fail_mode fail_mode)
707 {
708     p->fail_mode = fail_mode;
709     update_fail_open(p);
710 }
711
712 /* Drops the connections between 'ofproto' and all of its controllers, forcing
713  * them to reconnect. */
714 void
715 ofproto_reconnect_controllers(struct ofproto *ofproto)
716 {
717     struct ofconn *ofconn;
718
719     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &ofproto->all_conns) {
720         rconn_reconnect(ofconn->rconn);
721     }
722 }
723
724 static bool
725 any_extras_changed(const struct ofproto *ofproto,
726                    const struct sockaddr_in *extras, size_t n)
727 {
728     size_t i;
729
730     if (n != ofproto->n_extra_remotes) {
731         return true;
732     }
733
734     for (i = 0; i < n; i++) {
735         const struct sockaddr_in *old = &ofproto->extra_in_band_remotes[i];
736         const struct sockaddr_in *new = &extras[i];
737
738         if (old->sin_addr.s_addr != new->sin_addr.s_addr ||
739             old->sin_port != new->sin_port) {
740             return true;
741         }
742     }
743
744     return false;
745 }
746
747 /* Sets the 'n' TCP port addresses in 'extras' as ones to which 'ofproto''s
748  * in-band control should guarantee access, in the same way that in-band
749  * control guarantees access to OpenFlow controllers. */
750 void
751 ofproto_set_extra_in_band_remotes(struct ofproto *ofproto,
752                                   const struct sockaddr_in *extras, size_t n)
753 {
754     if (!any_extras_changed(ofproto, extras, n)) {
755         return;
756     }
757
758     free(ofproto->extra_in_band_remotes);
759     ofproto->n_extra_remotes = n;
760     ofproto->extra_in_band_remotes = xmemdup(extras, n * sizeof *extras);
761
762     update_in_band_remotes(ofproto);
763 }
764
765 void
766 ofproto_set_desc(struct ofproto *p,
767                  const char *mfr_desc, const char *hw_desc,
768                  const char *sw_desc, const char *serial_desc,
769                  const char *dp_desc)
770 {
771     struct ofp_desc_stats *ods;
772
773     if (mfr_desc) {
774         if (strlen(mfr_desc) >= sizeof ods->mfr_desc) {
775             VLOG_WARN("truncating mfr_desc, must be less than %zu characters",
776                     sizeof ods->mfr_desc);
777         }
778         free(p->mfr_desc);
779         p->mfr_desc = xstrdup(mfr_desc);
780     }
781     if (hw_desc) {
782         if (strlen(hw_desc) >= sizeof ods->hw_desc) {
783             VLOG_WARN("truncating hw_desc, must be less than %zu characters",
784                     sizeof ods->hw_desc);
785         }
786         free(p->hw_desc);
787         p->hw_desc = xstrdup(hw_desc);
788     }
789     if (sw_desc) {
790         if (strlen(sw_desc) >= sizeof ods->sw_desc) {
791             VLOG_WARN("truncating sw_desc, must be less than %zu characters",
792                     sizeof ods->sw_desc);
793         }
794         free(p->sw_desc);
795         p->sw_desc = xstrdup(sw_desc);
796     }
797     if (serial_desc) {
798         if (strlen(serial_desc) >= sizeof ods->serial_num) {
799             VLOG_WARN("truncating serial_desc, must be less than %zu "
800                     "characters",
801                     sizeof ods->serial_num);
802         }
803         free(p->serial_desc);
804         p->serial_desc = xstrdup(serial_desc);
805     }
806     if (dp_desc) {
807         if (strlen(dp_desc) >= sizeof ods->dp_desc) {
808             VLOG_WARN("truncating dp_desc, must be less than %zu characters",
809                     sizeof ods->dp_desc);
810         }
811         free(p->dp_desc);
812         p->dp_desc = xstrdup(dp_desc);
813     }
814 }
815
816 static int
817 set_pvconns(struct pvconn ***pvconnsp, size_t *n_pvconnsp,
818             const struct svec *svec)
819 {
820     struct pvconn **pvconns = *pvconnsp;
821     size_t n_pvconns = *n_pvconnsp;
822     int retval = 0;
823     size_t i;
824
825     for (i = 0; i < n_pvconns; i++) {
826         pvconn_close(pvconns[i]);
827     }
828     free(pvconns);
829
830     pvconns = xmalloc(svec->n * sizeof *pvconns);
831     n_pvconns = 0;
832     for (i = 0; i < svec->n; i++) {
833         const char *name = svec->names[i];
834         struct pvconn *pvconn;
835         int error;
836
837         error = pvconn_open(name, &pvconn);
838         if (!error) {
839             pvconns[n_pvconns++] = pvconn;
840         } else {
841             VLOG_ERR("failed to listen on %s: %s", name, strerror(error));
842             if (!retval) {
843                 retval = error;
844             }
845         }
846     }
847
848     *pvconnsp = pvconns;
849     *n_pvconnsp = n_pvconns;
850
851     return retval;
852 }
853
854 int
855 ofproto_set_snoops(struct ofproto *ofproto, const struct svec *snoops)
856 {
857     return set_pvconns(&ofproto->snoops, &ofproto->n_snoops, snoops);
858 }
859
860 int
861 ofproto_set_netflow(struct ofproto *ofproto,
862                     const struct netflow_options *nf_options)
863 {
864     if (nf_options && nf_options->collectors.n) {
865         if (!ofproto->netflow) {
866             ofproto->netflow = netflow_create();
867         }
868         return netflow_set_options(ofproto->netflow, nf_options);
869     } else {
870         netflow_destroy(ofproto->netflow);
871         ofproto->netflow = NULL;
872         return 0;
873     }
874 }
875
876 void
877 ofproto_set_sflow(struct ofproto *ofproto,
878                   const struct ofproto_sflow_options *oso)
879 {
880     struct ofproto_sflow *os = ofproto->sflow;
881     if (oso) {
882         if (!os) {
883             struct ofport *ofport;
884
885             os = ofproto->sflow = ofproto_sflow_create(ofproto->dpif);
886             HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->ports) {
887                 ofproto_sflow_add_port(os, ofport->odp_port,
888                                        netdev_get_name(ofport->netdev));
889             }
890         }
891         ofproto_sflow_set_options(os, oso);
892     } else {
893         ofproto_sflow_destroy(os);
894         ofproto->sflow = NULL;
895     }
896 }
897
898 uint64_t
899 ofproto_get_datapath_id(const struct ofproto *ofproto)
900 {
901     return ofproto->datapath_id;
902 }
903
904 bool
905 ofproto_has_primary_controller(const struct ofproto *ofproto)
906 {
907     return !hmap_is_empty(&ofproto->controllers);
908 }
909
910 enum ofproto_fail_mode
911 ofproto_get_fail_mode(const struct ofproto *p)
912 {
913     return p->fail_mode;
914 }
915
916 void
917 ofproto_get_snoops(const struct ofproto *ofproto, struct svec *snoops)
918 {
919     size_t i;
920
921     for (i = 0; i < ofproto->n_snoops; i++) {
922         svec_add(snoops, pvconn_get_name(ofproto->snoops[i]));
923     }
924 }
925
926 void
927 ofproto_destroy(struct ofproto *p)
928 {
929     struct ofservice *ofservice, *next_ofservice;
930     struct ofconn *ofconn, *next_ofconn;
931     struct ofport *ofport, *next_ofport;
932     size_t i;
933
934     if (!p) {
935         return;
936     }
937
938     /* Destroy fail-open and in-band early, since they touch the classifier. */
939     fail_open_destroy(p->fail_open);
940     p->fail_open = NULL;
941
942     in_band_destroy(p->in_band);
943     p->in_band = NULL;
944     free(p->extra_in_band_remotes);
945
946     ofproto_flush_flows(p);
947     classifier_destroy(&p->cls);
948
949     LIST_FOR_EACH_SAFE (ofconn, next_ofconn, node, &p->all_conns) {
950         ofconn_destroy(ofconn);
951     }
952     hmap_destroy(&p->controllers);
953
954     dpif_close(p->dpif);
955     netdev_monitor_destroy(p->netdev_monitor);
956     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofport, next_ofport, hmap_node, &p->ports) {
957         hmap_remove(&p->ports, &ofport->hmap_node);
958         ofport_free(ofport);
959     }
960     shash_destroy(&p->port_by_name);
961
962     switch_status_destroy(p->switch_status);
963     netflow_destroy(p->netflow);
964     ofproto_sflow_destroy(p->sflow);
965
966     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofservice, next_ofservice, node, &p->services) {
967         ofservice_destroy(p, ofservice);
968     }
969     hmap_destroy(&p->services);
970
971     for (i = 0; i < p->n_snoops; i++) {
972         pvconn_close(p->snoops[i]);
973     }
974     free(p->snoops);
975
976     mac_learning_destroy(p->ml);
977
978     free(p->mfr_desc);
979     free(p->hw_desc);
980     free(p->sw_desc);
981     free(p->serial_desc);
982     free(p->dp_desc);
983
984     hmap_destroy(&p->ports);
985
986     free(p);
987 }
988
989 int
990 ofproto_run(struct ofproto *p)
991 {
992     int error = ofproto_run1(p);
993     if (!error) {
994         error = ofproto_run2(p, false);
995     }
996     return error;
997 }
998
999 static void
1000 process_port_change(struct ofproto *ofproto, int error, char *devname)
1001 {
1002     if (error == ENOBUFS) {
1003         reinit_ports(ofproto);
1004     } else if (!error) {
1005         update_port(ofproto, devname);
1006         free(devname);
1007     }
1008 }
1009
1010 /* Returns a "preference level" for snooping 'ofconn'.  A higher return value
1011  * means that 'ofconn' is more interesting for monitoring than a lower return
1012  * value. */
1013 static int
1014 snoop_preference(const struct ofconn *ofconn)
1015 {
1016     switch (ofconn->role) {
1017     case NX_ROLE_MASTER:
1018         return 3;
1019     case NX_ROLE_OTHER:
1020         return 2;
1021     case NX_ROLE_SLAVE:
1022         return 1;
1023     default:
1024         /* Shouldn't happen. */
1025         return 0;
1026     }
1027 }
1028
1029 /* One of ofproto's "snoop" pvconns has accepted a new connection on 'vconn'.
1030  * Connects this vconn to a controller. */
1031 static void
1032 add_snooper(struct ofproto *ofproto, struct vconn *vconn)
1033 {
1034     struct ofconn *ofconn, *best;
1035
1036     /* Pick a controller for monitoring. */
1037     best = NULL;
1038     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &ofproto->all_conns) {
1039         if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY
1040             && (!best || snoop_preference(ofconn) > snoop_preference(best))) {
1041             best = ofconn;
1042         }
1043     }
1044
1045     if (best) {
1046         rconn_add_monitor(best->rconn, vconn);
1047     } else {
1048         VLOG_INFO_RL(&rl, "no controller connection to snoop");
1049         vconn_close(vconn);
1050     }
1051 }
1052
1053 int
1054 ofproto_run1(struct ofproto *p)
1055 {
1056     struct ofconn *ofconn, *next_ofconn;
1057     struct ofservice *ofservice;
1058     char *devname;
1059     int error;
1060     int i;
1061
1062     if (shash_is_empty(&p->port_by_name)) {
1063         init_ports(p);
1064     }
1065
1066     for (i = 0; i < 50; i++) {
1067         struct ofpbuf *buf;
1068
1069         error = dpif_recv(p->dpif, &buf);
1070         if (error) {
1071             if (error == ENODEV) {
1072                 /* Someone destroyed the datapath behind our back.  The caller
1073                  * better destroy us and give up, because we're just going to
1074                  * spin from here on out. */
1075                 static struct vlog_rate_limit rl2 = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1076                 VLOG_ERR_RL(&rl2, "%s: datapath was destroyed externally",
1077                             dpif_name(p->dpif));
1078                 return ENODEV;
1079             }
1080             break;
1081         }
1082
1083         handle_odp_msg(p, buf);
1084     }
1085
1086     while ((error = dpif_port_poll(p->dpif, &devname)) != EAGAIN) {
1087         process_port_change(p, error, devname);
1088     }
1089     while ((error = netdev_monitor_poll(p->netdev_monitor,
1090                                         &devname)) != EAGAIN) {
1091         process_port_change(p, error, devname);
1092     }
1093
1094     if (p->in_band) {
1095         if (time_msec() >= p->next_in_band_update) {
1096             update_in_band_remotes(p);
1097         }
1098         in_band_run(p->in_band);
1099     }
1100
1101     LIST_FOR_EACH_SAFE (ofconn, next_ofconn, node, &p->all_conns) {
1102         ofconn_run(ofconn, p);
1103     }
1104
1105     /* Fail-open maintenance.  Do this after processing the ofconns since
1106      * fail-open checks the status of the controller rconn. */
1107     if (p->fail_open) {
1108         fail_open_run(p->fail_open);
1109     }
1110
1111     HMAP_FOR_EACH (ofservice, node, &p->services) {
1112         struct vconn *vconn;
1113         int retval;
1114
1115         retval = pvconn_accept(ofservice->pvconn, OFP_VERSION, &vconn);
1116         if (!retval) {
1117             struct rconn *rconn;
1118             char *name;
1119
1120             rconn = rconn_create(ofservice->probe_interval, 0);
1121             name = ofconn_make_name(p, vconn_get_name(vconn));
1122             rconn_connect_unreliably(rconn, vconn, name);
1123             free(name);
1124
1125             ofconn = ofconn_create(p, rconn, OFCONN_SERVICE);
1126             ofconn_set_rate_limit(ofconn, ofservice->rate_limit,
1127                                   ofservice->burst_limit);
1128         } else if (retval != EAGAIN) {
1129             VLOG_WARN_RL(&rl, "accept failed (%s)", strerror(retval));
1130         }
1131     }
1132
1133     for (i = 0; i < p->n_snoops; i++) {
1134         struct vconn *vconn;
1135         int retval;
1136
1137         retval = pvconn_accept(p->snoops[i], OFP_VERSION, &vconn);
1138         if (!retval) {
1139             add_snooper(p, vconn);
1140         } else if (retval != EAGAIN) {
1141             VLOG_WARN_RL(&rl, "accept failed (%s)", strerror(retval));
1142         }
1143     }
1144
1145     if (time_msec() >= p->next_expiration) {
1146         int delay = ofproto_expire(p);
1147         p->next_expiration = time_msec() + delay;
1148         COVERAGE_INC(ofproto_expiration);
1149     }
1150
1151     if (p->netflow) {
1152         netflow_run(p->netflow);
1153     }
1154     if (p->sflow) {
1155         ofproto_sflow_run(p->sflow);
1156     }
1157
1158     return 0;
1159 }
1160
1161 struct revalidate_cbdata {
1162     struct ofproto *ofproto;
1163     bool revalidate_all;        /* Revalidate all exact-match rules? */
1164     bool revalidate_subrules;   /* Revalidate all exact-match subrules? */
1165     struct tag_set revalidate_set; /* Set of tags to revalidate. */
1166 };
1167
1168 int
1169 ofproto_run2(struct ofproto *p, bool revalidate_all)
1170 {
1171     if (p->need_revalidate || revalidate_all
1172         || !tag_set_is_empty(&p->revalidate_set)) {
1173         struct revalidate_cbdata cbdata;
1174         cbdata.ofproto = p;
1175         cbdata.revalidate_all = revalidate_all;
1176         cbdata.revalidate_subrules = p->need_revalidate;
1177         cbdata.revalidate_set = p->revalidate_set;
1178         tag_set_init(&p->revalidate_set);
1179         COVERAGE_INC(ofproto_revalidate);
1180         classifier_for_each(&p->cls, CLS_INC_EXACT, revalidate_cb, &cbdata);
1181         p->need_revalidate = false;
1182     }
1183
1184     return 0;
1185 }
1186
1187 void
1188 ofproto_wait(struct ofproto *p)
1189 {
1190     struct ofservice *ofservice;
1191     struct ofconn *ofconn;
1192     size_t i;
1193
1194     dpif_recv_wait(p->dpif);
1195     dpif_port_poll_wait(p->dpif);
1196     netdev_monitor_poll_wait(p->netdev_monitor);
1197     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &p->all_conns) {
1198         ofconn_wait(ofconn);
1199     }
1200     if (p->in_band) {
1201         poll_timer_wait_until(p->next_in_band_update);
1202         in_band_wait(p->in_band);
1203     }
1204     if (p->fail_open) {
1205         fail_open_wait(p->fail_open);
1206     }
1207     if (p->sflow) {
1208         ofproto_sflow_wait(p->sflow);
1209     }
1210     if (!tag_set_is_empty(&p->revalidate_set)) {
1211         poll_immediate_wake();
1212     }
1213     if (p->need_revalidate) {
1214         /* Shouldn't happen, but if it does just go around again. */
1215         VLOG_DBG_RL(&rl, "need revalidate in ofproto_wait_cb()");
1216         poll_immediate_wake();
1217     } else if (p->next_expiration != LLONG_MAX) {
1218         poll_timer_wait_until(p->next_expiration);
1219     }
1220     HMAP_FOR_EACH (ofservice, node, &p->services) {
1221         pvconn_wait(ofservice->pvconn);
1222     }
1223     for (i = 0; i < p->n_snoops; i++) {
1224         pvconn_wait(p->snoops[i]);
1225     }
1226 }
1227
1228 void
1229 ofproto_revalidate(struct ofproto *ofproto, tag_type tag)
1230 {
1231     tag_set_add(&ofproto->revalidate_set, tag);
1232 }
1233
1234 struct tag_set *
1235 ofproto_get_revalidate_set(struct ofproto *ofproto)
1236 {
1237     return &ofproto->revalidate_set;
1238 }
1239
1240 bool
1241 ofproto_is_alive(const struct ofproto *p)
1242 {
1243     return !hmap_is_empty(&p->controllers);
1244 }
1245
1246 /* Deletes port number 'odp_port' from the datapath for 'ofproto'.
1247  *
1248  * This is almost the same as calling dpif_port_del() directly on the
1249  * datapath, but it also makes 'ofproto' close its open netdev for the port
1250  * (if any).  This makes it possible to create a new netdev of a different
1251  * type under the same name, which otherwise the netdev library would refuse
1252  * to do because of the conflict.  (The netdev would eventually get closed on
1253  * the next trip through ofproto_run(), but this interface is more direct.)
1254  *
1255  * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno. */
1256 int
1257 ofproto_port_del(struct ofproto *ofproto, uint16_t odp_port)
1258 {
1259     struct ofport *ofport = get_port(ofproto, odp_port);
1260     const char *name = ofport ? (char *) ofport->opp.name : "<unknown>";
1261     int error;
1262
1263     error = dpif_port_del(ofproto->dpif, odp_port);
1264     if (error) {
1265         VLOG_ERR("%s: failed to remove port %"PRIu16" (%s) interface (%s)",
1266                  dpif_name(ofproto->dpif), odp_port, name, strerror(error));
1267     } else if (ofport) {
1268         /* 'name' is ofport->opp.name and update_port() is going to destroy
1269          * 'ofport'.  Just in case update_port() refers to 'name' after it
1270          * destroys 'ofport', make a copy of it around the update_port()
1271          * call. */
1272         char *devname = xstrdup(name);
1273         update_port(ofproto, devname);
1274         free(devname);
1275     }
1276     return error;
1277 }
1278
1279 /* Checks if 'ofproto' thinks 'odp_port' should be included in floods.  Returns
1280  * true if 'odp_port' exists and should be included, false otherwise. */
1281 bool
1282 ofproto_port_is_floodable(struct ofproto *ofproto, uint16_t odp_port)
1283 {
1284     struct ofport *ofport = get_port(ofproto, odp_port);
1285     return ofport && !(ofport->opp.config & OFPPC_NO_FLOOD);
1286 }
1287
1288 int
1289 ofproto_send_packet(struct ofproto *p, const struct flow *flow,
1290                     const union ofp_action *actions, size_t n_actions,
1291                     const struct ofpbuf *packet)
1292 {
1293     struct odp_actions odp_actions;
1294     int error;
1295
1296     error = xlate_actions(actions, n_actions, flow, p, packet, &odp_actions,
1297                           NULL, NULL, NULL);
1298     if (error) {
1299         return error;
1300     }
1301
1302     /* XXX Should we translate the dpif_execute() errno value into an OpenFlow
1303      * error code? */
1304     dpif_execute(p->dpif, odp_actions.actions, odp_actions.n_actions, packet);
1305     return 0;
1306 }
1307
1308 void
1309 ofproto_add_flow(struct ofproto *p, const struct flow *flow,
1310                  uint32_t wildcards, unsigned int priority,
1311                  const union ofp_action *actions, size_t n_actions,
1312                  int idle_timeout)
1313 {
1314     struct rule *rule;
1315     rule = rule_create(p, NULL, actions, n_actions,
1316                        idle_timeout >= 0 ? idle_timeout : 5 /* XXX */,
1317                        0, 0, false);
1318     cls_rule_from_flow(flow, wildcards, priority, &rule->cr);
1319     rule_insert(p, rule, NULL, 0);
1320 }
1321
1322 void
1323 ofproto_delete_flow(struct ofproto *ofproto, const struct flow *flow,
1324                     uint32_t wildcards, unsigned int priority)
1325 {
1326     struct rule *rule;
1327
1328     rule = rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(&ofproto->cls,
1329                                                            flow, wildcards,
1330                                                            priority));
1331     if (rule) {
1332         rule_remove(ofproto, rule);
1333     }
1334 }
1335
1336 static void
1337 destroy_rule(struct cls_rule *rule_, void *ofproto_)
1338 {
1339     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
1340     struct ofproto *ofproto = ofproto_;
1341
1342     /* Mark the flow as not installed, even though it might really be
1343      * installed, so that rule_remove() doesn't bother trying to uninstall it.
1344      * There is no point in uninstalling it individually since we are about to
1345      * blow away all the flows with dpif_flow_flush(). */
1346     rule->installed = false;
1347
1348     rule_remove(ofproto, rule);
1349 }
1350
1351 void
1352 ofproto_flush_flows(struct ofproto *ofproto)
1353 {
1354     COVERAGE_INC(ofproto_flush);
1355     classifier_for_each(&ofproto->cls, CLS_INC_ALL, destroy_rule, ofproto);
1356     dpif_flow_flush(ofproto->dpif);
1357     if (ofproto->in_band) {
1358         in_band_flushed(ofproto->in_band);
1359     }
1360     if (ofproto->fail_open) {
1361         fail_open_flushed(ofproto->fail_open);
1362     }
1363 }
1364 \f
1365 static void
1366 reinit_ports(struct ofproto *p)
1367 {
1368     struct svec devnames;
1369     struct ofport *ofport;
1370     struct odp_port *odp_ports;
1371     size_t n_odp_ports;
1372     size_t i;
1373
1374     COVERAGE_INC(ofproto_reinit_ports);
1375
1376     svec_init(&devnames);
1377     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
1378         svec_add (&devnames, (char *) ofport->opp.name);
1379     }
1380     dpif_port_list(p->dpif, &odp_ports, &n_odp_ports);
1381     for (i = 0; i < n_odp_ports; i++) {
1382         svec_add (&devnames, odp_ports[i].devname);
1383     }
1384     free(odp_ports);
1385
1386     svec_sort_unique(&devnames);
1387     for (i = 0; i < devnames.n; i++) {
1388         update_port(p, devnames.names[i]);
1389     }
1390     svec_destroy(&devnames);
1391 }
1392
1393 static struct ofport *
1394 make_ofport(const struct odp_port *odp_port)
1395 {
1396     struct netdev_options netdev_options;
1397     enum netdev_flags flags;
1398     struct ofport *ofport;
1399     struct netdev *netdev;
1400     int error;
1401
1402     memset(&netdev_options, 0, sizeof netdev_options);
1403     netdev_options.name = odp_port->devname;
1404     netdev_options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
1405
1406     error = netdev_open(&netdev_options, &netdev);
1407     if (error) {
1408         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring port %s (%"PRIu16") because netdev %s "
1409                      "cannot be opened (%s)",
1410                      odp_port->devname, odp_port->port,
1411                      odp_port->devname, strerror(error));
1412         return NULL;
1413     }
1414
1415     ofport = xmalloc(sizeof *ofport);
1416     ofport->netdev = netdev;
1417     ofport->odp_port = odp_port->port;
1418     ofport->opp.port_no = odp_port_to_ofp_port(odp_port->port);
1419     netdev_get_etheraddr(netdev, ofport->opp.hw_addr);
1420     memcpy(ofport->opp.name, odp_port->devname,
1421            MIN(sizeof ofport->opp.name, sizeof odp_port->devname));
1422     ofport->opp.name[sizeof ofport->opp.name - 1] = '\0';
1423
1424     netdev_get_flags(netdev, &flags);
1425     ofport->opp.config = flags & NETDEV_UP ? 0 : OFPPC_PORT_DOWN;
1426
1427     ofport->opp.state = netdev_get_carrier(netdev) ? 0 : OFPPS_LINK_DOWN;
1428
1429     netdev_get_features(netdev,
1430                         &ofport->opp.curr, &ofport->opp.advertised,
1431                         &ofport->opp.supported, &ofport->opp.peer);
1432     return ofport;
1433 }
1434
1435 static bool
1436 ofport_conflicts(const struct ofproto *p, const struct odp_port *odp_port)
1437 {
1438     if (get_port(p, odp_port->port)) {
1439         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring duplicate port %"PRIu16" in datapath",
1440                      odp_port->port);
1441         return true;
1442     } else if (shash_find(&p->port_by_name, odp_port->devname)) {
1443         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring duplicate device %s in datapath",
1444                      odp_port->devname);
1445         return true;
1446     } else {
1447         return false;
1448     }
1449 }
1450
1451 static int
1452 ofport_equal(const struct ofport *a_, const struct ofport *b_)
1453 {
1454     const struct ofp_phy_port *a = &a_->opp;
1455     const struct ofp_phy_port *b = &b_->opp;
1456
1457     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof *a == 48); /* Detect ofp_phy_port changes. */
1458     return (a->port_no == b->port_no
1459             && !memcmp(a->hw_addr, b->hw_addr, sizeof a->hw_addr)
1460             && !strcmp((char *) a->name, (char *) b->name)
1461             && a->state == b->state
1462             && a->config == b->config
1463             && a->curr == b->curr
1464             && a->advertised == b->advertised
1465             && a->supported == b->supported
1466             && a->peer == b->peer);
1467 }
1468
1469 static void
1470 send_port_status(struct ofproto *p, const struct ofport *ofport,
1471                  uint8_t reason)
1472 {
1473     /* XXX Should limit the number of queued port status change messages. */
1474     struct ofconn *ofconn;
1475     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &p->all_conns) {
1476         struct ofp_port_status *ops;
1477         struct ofpbuf *b;
1478
1479         if (!ofconn_receives_async_msgs(ofconn)) {
1480             continue;
1481         }
1482
1483         ops = make_openflow_xid(sizeof *ops, OFPT_PORT_STATUS, 0, &b);
1484         ops->reason = reason;
1485         ops->desc = ofport->opp;
1486         hton_ofp_phy_port(&ops->desc);
1487         queue_tx(b, ofconn, NULL);
1488     }
1489 }
1490
1491 static void
1492 ofport_install(struct ofproto *p, struct ofport *ofport)
1493 {
1494     const char *netdev_name = (const char *) ofport->opp.name;
1495
1496     netdev_monitor_add(p->netdev_monitor, ofport->netdev);
1497     hmap_insert(&p->ports, &ofport->hmap_node, hash_int(ofport->odp_port, 0));
1498     shash_add(&p->port_by_name, netdev_name, ofport);
1499     if (p->sflow) {
1500         ofproto_sflow_add_port(p->sflow, ofport->odp_port, netdev_name);
1501     }
1502 }
1503
1504 static void
1505 ofport_remove(struct ofproto *p, struct ofport *ofport)
1506 {
1507     netdev_monitor_remove(p->netdev_monitor, ofport->netdev);
1508     hmap_remove(&p->ports, &ofport->hmap_node);
1509     shash_delete(&p->port_by_name,
1510                  shash_find(&p->port_by_name, (char *) ofport->opp.name));
1511     if (p->sflow) {
1512         ofproto_sflow_del_port(p->sflow, ofport->odp_port);
1513     }
1514 }
1515
1516 static void
1517 ofport_free(struct ofport *ofport)
1518 {
1519     if (ofport) {
1520         netdev_close(ofport->netdev);
1521         free(ofport);
1522     }
1523 }
1524
1525 static struct ofport *
1526 get_port(const struct ofproto *ofproto, uint16_t odp_port)
1527 {
1528     struct ofport *port;
1529
1530     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (port, hmap_node,
1531                              hash_int(odp_port, 0), &ofproto->ports) {
1532         if (port->odp_port == odp_port) {
1533             return port;
1534         }
1535     }
1536     return NULL;
1537 }
1538
1539 static void
1540 update_port(struct ofproto *p, const char *devname)
1541 {
1542     struct odp_port odp_port;
1543     struct ofport *old_ofport;
1544     struct ofport *new_ofport;
1545     int error;
1546
1547     COVERAGE_INC(ofproto_update_port);
1548
1549     /* Query the datapath for port information. */
1550     error = dpif_port_query_by_name(p->dpif, devname, &odp_port);
1551
1552     /* Find the old ofport. */
1553     old_ofport = shash_find_data(&p->port_by_name, devname);
1554     if (!error) {
1555         if (!old_ofport) {
1556             /* There's no port named 'devname' but there might be a port with
1557              * the same port number.  This could happen if a port is deleted
1558              * and then a new one added in its place very quickly, or if a port
1559              * is renamed.  In the former case we want to send an OFPPR_DELETE
1560              * and an OFPPR_ADD, and in the latter case we want to send a
1561              * single OFPPR_MODIFY.  We can distinguish the cases by comparing
1562              * the old port's ifindex against the new port, or perhaps less
1563              * reliably but more portably by comparing the old port's MAC
1564              * against the new port's MAC.  However, this code isn't that smart
1565              * and always sends an OFPPR_MODIFY (XXX). */
1566             old_ofport = get_port(p, odp_port.port);
1567         }
1568     } else if (error != ENOENT && error != ENODEV) {
1569         VLOG_WARN_RL(&rl, "dpif_port_query_by_name returned unexpected error "
1570                      "%s", strerror(error));
1571         return;
1572     }
1573
1574     /* Create a new ofport. */
1575     new_ofport = !error ? make_ofport(&odp_port) : NULL;
1576
1577     /* Eliminate a few pathological cases. */
1578     if (!old_ofport && !new_ofport) {
1579         return;
1580     } else if (old_ofport && new_ofport) {
1581         /* Most of the 'config' bits are OpenFlow soft state, but
1582          * OFPPC_PORT_DOWN is maintained the kernel.  So transfer the OpenFlow
1583          * bits from old_ofport.  (make_ofport() only sets OFPPC_PORT_DOWN and
1584          * leaves the other bits 0.)  */
1585         new_ofport->opp.config |= old_ofport->opp.config & ~OFPPC_PORT_DOWN;
1586
1587         if (ofport_equal(old_ofport, new_ofport)) {
1588             /* False alarm--no change. */
1589             ofport_free(new_ofport);
1590             return;
1591         }
1592     }
1593
1594     /* Now deal with the normal cases. */
1595     if (old_ofport) {
1596         ofport_remove(p, old_ofport);
1597     }
1598     if (new_ofport) {
1599         ofport_install(p, new_ofport);
1600     }
1601     send_port_status(p, new_ofport ? new_ofport : old_ofport,
1602                      (!old_ofport ? OFPPR_ADD
1603                       : !new_ofport ? OFPPR_DELETE
1604                       : OFPPR_MODIFY));
1605     ofport_free(old_ofport);
1606 }
1607
1608 static int
1609 init_ports(struct ofproto *p)
1610 {
1611     struct odp_port *ports;
1612     size_t n_ports;
1613     size_t i;
1614     int error;
1615
1616     error = dpif_port_list(p->dpif, &ports, &n_ports);
1617     if (error) {
1618         return error;
1619     }
1620
1621     for (i = 0; i < n_ports; i++) {
1622         const struct odp_port *odp_port = &ports[i];
1623         if (!ofport_conflicts(p, odp_port)) {
1624             struct ofport *ofport = make_ofport(odp_port);
1625             if (ofport) {
1626                 ofport_install(p, ofport);
1627             }
1628         }
1629     }
1630     free(ports);
1631     return 0;
1632 }
1633 \f
1634 static struct ofconn *
1635 ofconn_create(struct ofproto *p, struct rconn *rconn, enum ofconn_type type)
1636 {
1637     struct ofconn *ofconn = xzalloc(sizeof *ofconn);
1638     ofconn->ofproto = p;
1639     list_push_back(&p->all_conns, &ofconn->node);
1640     ofconn->rconn = rconn;
1641     ofconn->type = type;
1642     ofconn->role = NX_ROLE_OTHER;
1643     ofconn->packet_in_counter = rconn_packet_counter_create ();
1644     ofconn->pktbuf = NULL;
1645     ofconn->miss_send_len = 0;
1646     ofconn->reply_counter = rconn_packet_counter_create ();
1647     return ofconn;
1648 }
1649
1650 static void
1651 ofconn_destroy(struct ofconn *ofconn)
1652 {
1653     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY) {
1654         hmap_remove(&ofconn->ofproto->controllers, &ofconn->hmap_node);
1655     }
1656     discovery_destroy(ofconn->discovery);
1657
1658     list_remove(&ofconn->node);
1659     switch_status_unregister(ofconn->ss);
1660     rconn_destroy(ofconn->rconn);
1661     rconn_packet_counter_destroy(ofconn->packet_in_counter);
1662     rconn_packet_counter_destroy(ofconn->reply_counter);
1663     pktbuf_destroy(ofconn->pktbuf);
1664     free(ofconn);
1665 }
1666
1667 static void
1668 ofconn_run(struct ofconn *ofconn, struct ofproto *p)
1669 {
1670     int iteration;
1671     size_t i;
1672
1673     if (ofconn->discovery) {
1674         char *controller_name;
1675         if (rconn_is_connectivity_questionable(ofconn->rconn)) {
1676             discovery_question_connectivity(ofconn->discovery);
1677         }
1678         if (discovery_run(ofconn->discovery, &controller_name)) {
1679             if (controller_name) {
1680                 char *ofconn_name = ofconn_make_name(p, controller_name);
1681                 rconn_connect(ofconn->rconn, controller_name, ofconn_name);
1682                 free(ofconn_name);
1683             } else {
1684                 rconn_disconnect(ofconn->rconn);
1685             }
1686         }
1687     }
1688
1689     for (i = 0; i < N_SCHEDULERS; i++) {
1690         pinsched_run(ofconn->schedulers[i], do_send_packet_in, ofconn);
1691     }
1692
1693     rconn_run(ofconn->rconn);
1694
1695     if (rconn_packet_counter_read (ofconn->reply_counter) < OFCONN_REPLY_MAX) {
1696         /* Limit the number of iterations to prevent other tasks from
1697          * starving. */
1698         for (iteration = 0; iteration < 50; iteration++) {
1699             struct ofpbuf *of_msg = rconn_recv(ofconn->rconn);
1700             if (!of_msg) {
1701                 break;
1702             }
1703             if (p->fail_open) {
1704                 fail_open_maybe_recover(p->fail_open);
1705             }
1706             handle_openflow(ofconn, p, of_msg);
1707             ofpbuf_delete(of_msg);
1708         }
1709     }
1710
1711     if (!ofconn->discovery && !rconn_is_alive(ofconn->rconn)) {
1712         ofconn_destroy(ofconn);
1713     }
1714 }
1715
1716 static void
1717 ofconn_wait(struct ofconn *ofconn)
1718 {
1719     int i;
1720
1721     if (ofconn->discovery) {
1722         discovery_wait(ofconn->discovery);
1723     }
1724     for (i = 0; i < N_SCHEDULERS; i++) {
1725         pinsched_wait(ofconn->schedulers[i]);
1726     }
1727     rconn_run_wait(ofconn->rconn);
1728     if (rconn_packet_counter_read (ofconn->reply_counter) < OFCONN_REPLY_MAX) {
1729         rconn_recv_wait(ofconn->rconn);
1730     } else {
1731         COVERAGE_INC(ofproto_ofconn_stuck);
1732     }
1733 }
1734
1735 /* Returns true if 'ofconn' should receive asynchronous messages. */
1736 static bool
1737 ofconn_receives_async_msgs(const struct ofconn *ofconn)
1738 {
1739     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY) {
1740         /* Primary controllers always get asynchronous messages unless they
1741          * have configured themselves as "slaves".  */
1742         return ofconn->role != NX_ROLE_SLAVE;
1743     } else {
1744         /* Service connections don't get asynchronous messages unless they have
1745          * explicitly asked for them by setting a nonzero miss send length. */
1746         return ofconn->miss_send_len > 0;
1747     }
1748 }
1749
1750 /* Returns a human-readable name for an OpenFlow connection between 'ofproto'
1751  * and 'target', suitable for use in log messages for identifying the
1752  * connection.
1753  *
1754  * The name is dynamically allocated.  The caller should free it (with free())
1755  * when it is no longer needed. */
1756 static char *
1757 ofconn_make_name(const struct ofproto *ofproto, const char *target)
1758 {
1759     return xasprintf("%s<->%s", dpif_base_name(ofproto->dpif), target);
1760 }
1761
1762 static void
1763 ofconn_set_rate_limit(struct ofconn *ofconn, int rate, int burst)
1764 {
1765     int i;
1766
1767     for (i = 0; i < N_SCHEDULERS; i++) {
1768         struct pinsched **s = &ofconn->schedulers[i];
1769
1770         if (rate > 0) {
1771             if (!*s) {
1772                 *s = pinsched_create(rate, burst,
1773                                      ofconn->ofproto->switch_status);
1774             } else {
1775                 pinsched_set_limits(*s, rate, burst);
1776             }
1777         } else {
1778             pinsched_destroy(*s);
1779             *s = NULL;
1780         }
1781     }
1782 }
1783 \f
1784 static void
1785 ofservice_reconfigure(struct ofservice *ofservice,
1786                       const struct ofproto_controller *c)
1787 {
1788     ofservice->probe_interval = c->probe_interval;
1789     ofservice->rate_limit = c->rate_limit;
1790     ofservice->burst_limit = c->burst_limit;
1791 }
1792
1793 /* Creates a new ofservice in 'ofproto'.  Returns 0 if successful, otherwise a
1794  * positive errno value. */
1795 static int
1796 ofservice_create(struct ofproto *ofproto, const struct ofproto_controller *c)
1797 {
1798     struct ofservice *ofservice;
1799     struct pvconn *pvconn;
1800     int error;
1801
1802     error = pvconn_open(c->target, &pvconn);
1803     if (error) {
1804         return error;
1805     }
1806
1807     ofservice = xzalloc(sizeof *ofservice);
1808     hmap_insert(&ofproto->services, &ofservice->node,
1809                 hash_string(c->target, 0));
1810     ofservice->pvconn = pvconn;
1811
1812     ofservice_reconfigure(ofservice, c);
1813
1814     return 0;
1815 }
1816
1817 static void
1818 ofservice_destroy(struct ofproto *ofproto, struct ofservice *ofservice)
1819 {
1820     hmap_remove(&ofproto->services, &ofservice->node);
1821     pvconn_close(ofservice->pvconn);
1822     free(ofservice);
1823 }
1824
1825 /* Finds and returns the ofservice within 'ofproto' that has the given
1826  * 'target', or a null pointer if none exists. */
1827 static struct ofservice *
1828 ofservice_lookup(struct ofproto *ofproto, const char *target)
1829 {
1830     struct ofservice *ofservice;
1831
1832     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (ofservice, node, hash_string(target, 0),
1833                              &ofproto->services) {
1834         if (!strcmp(pvconn_get_name(ofservice->pvconn), target)) {
1835             return ofservice;
1836         }
1837     }
1838     return NULL;
1839 }
1840 \f
1841 /* Caller is responsible for initializing the 'cr' member of the returned
1842  * rule. */
1843 static struct rule *
1844 rule_create(struct ofproto *ofproto, struct rule *super,
1845             const union ofp_action *actions, size_t n_actions,
1846             uint16_t idle_timeout, uint16_t hard_timeout,
1847             ovs_be64 flow_cookie, bool send_flow_removed)
1848 {
1849     struct rule *rule = xzalloc(sizeof *rule);
1850     rule->idle_timeout = idle_timeout;
1851     rule->hard_timeout = hard_timeout;
1852     rule->flow_cookie = flow_cookie;
1853     rule->used = rule->created = time_msec();
1854     rule->send_flow_removed = send_flow_removed;
1855     rule->super = super;
1856     if (super) {
1857         list_push_back(&super->list, &rule->list);
1858     } else {
1859         list_init(&rule->list);
1860     }
1861     if (n_actions > 0) {
1862         rule->n_actions = n_actions;
1863         rule->actions = xmemdup(actions, n_actions * sizeof *actions);
1864     }
1865     netflow_flow_clear(&rule->nf_flow);
1866     netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, rule->created);
1867
1868     return rule;
1869 }
1870
1871 static struct rule *
1872 rule_from_cls_rule(const struct cls_rule *cls_rule)
1873 {
1874     return cls_rule ? CONTAINER_OF(cls_rule, struct rule, cr) : NULL;
1875 }
1876
1877 static void
1878 rule_free(struct rule *rule)
1879 {
1880     free(rule->actions);
1881     free(rule->odp_actions);
1882     free(rule);
1883 }
1884
1885 /* Destroys 'rule'.  If 'rule' is a subrule, also removes it from its
1886  * super-rule's list of subrules.  If 'rule' is a super-rule, also iterates
1887  * through all of its subrules and revalidates them, destroying any that no
1888  * longer has a super-rule (which is probably all of them).
1889  *
1890  * Before calling this function, the caller must make have removed 'rule' from
1891  * the classifier.  If 'rule' is an exact-match rule, the caller is also
1892  * responsible for ensuring that it has been uninstalled from the datapath. */
1893 static void
1894 rule_destroy(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
1895 {
1896     if (!rule->super) {
1897         struct rule *subrule, *next;
1898         LIST_FOR_EACH_SAFE (subrule, next, list, &rule->list) {
1899             revalidate_rule(ofproto, subrule);
1900         }
1901     } else {
1902         list_remove(&rule->list);
1903     }
1904     rule_free(rule);
1905 }
1906
1907 static bool
1908 rule_has_out_port(const struct rule *rule, ovs_be16 out_port)
1909 {
1910     const union ofp_action *oa;
1911     struct actions_iterator i;
1912
1913     if (out_port == htons(OFPP_NONE)) {
1914         return true;
1915     }
1916     for (oa = actions_first(&i, rule->actions, rule->n_actions); oa;
1917          oa = actions_next(&i)) {
1918         if (action_outputs_to_port(oa, out_port)) {
1919             return true;
1920         }
1921     }
1922     return false;
1923 }
1924
1925 /* Executes, within 'ofproto', the 'n_actions' actions in 'actions' on
1926  * 'packet', which arrived on 'in_port'.
1927  *
1928  * Takes ownership of 'packet'. */
1929 static bool
1930 execute_odp_actions(struct ofproto *ofproto, uint16_t in_port,
1931                     const union odp_action *actions, size_t n_actions,
1932                     struct ofpbuf *packet)
1933 {
1934     if (n_actions == 1 && actions[0].type == ODPAT_CONTROLLER) {
1935         /* As an optimization, avoid a round-trip from userspace to kernel to
1936          * userspace.  This also avoids possibly filling up kernel packet
1937          * buffers along the way. */
1938         struct odp_msg *msg;
1939
1940         msg = ofpbuf_push_uninit(packet, sizeof *msg);
1941         msg->type = _ODPL_ACTION_NR;
1942         msg->length = sizeof(struct odp_msg) + packet->size;
1943         msg->port = in_port;
1944         msg->reserved = 0;
1945         msg->arg = actions[0].controller.arg;
1946
1947         send_packet_in(ofproto, packet);
1948
1949         return true;
1950     } else {
1951         int error;
1952
1953         error = dpif_execute(ofproto->dpif, actions, n_actions, packet);
1954         ofpbuf_delete(packet);
1955         return !error;
1956     }
1957 }
1958
1959 /* Executes the actions indicated by 'rule' on 'packet', which is in flow
1960  * 'flow' and is considered to have arrived on ODP port 'in_port'.  'packet'
1961  * must have at least sizeof(struct ofp_packet_in) bytes of headroom.
1962  *
1963  * The flow that 'packet' actually contains does not need to actually match
1964  * 'rule'; the actions in 'rule' will be applied to it either way.  Likewise,
1965  * the packet and byte counters for 'rule' will be credited for the packet sent
1966  * out whether or not the packet actually matches 'rule'.
1967  *
1968  * If 'rule' is an exact-match rule and 'flow' actually equals the rule's flow,
1969  * the caller must already have accurately composed ODP actions for it given
1970  * 'packet' using rule_make_actions().  If 'rule' is a wildcard rule, or if
1971  * 'rule' is an exact-match rule but 'flow' is not the rule's flow, then this
1972  * function will compose a set of ODP actions based on 'rule''s OpenFlow
1973  * actions and apply them to 'packet'.
1974  *
1975  * Takes ownership of 'packet'. */
1976 static void
1977 rule_execute(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule,
1978              struct ofpbuf *packet, const struct flow *flow)
1979 {
1980     const union odp_action *actions;
1981     struct odp_flow_stats stats;
1982     size_t n_actions;
1983     struct odp_actions a;
1984
1985     assert(ofpbuf_headroom(packet) >= sizeof(struct ofp_packet_in));
1986
1987     /* Grab or compose the ODP actions.
1988      *
1989      * The special case for an exact-match 'rule' where 'flow' is not the
1990      * rule's flow is important to avoid, e.g., sending a packet out its input
1991      * port simply because the ODP actions were composed for the wrong
1992      * scenario. */
1993     if (rule->cr.wc.wildcards || !flow_equal(flow, &rule->cr.flow)) {
1994         struct rule *super = rule->super ? rule->super : rule;
1995         if (xlate_actions(super->actions, super->n_actions, flow, ofproto,
1996                           packet, &a, NULL, 0, NULL)) {
1997             ofpbuf_delete(packet);
1998             return;
1999         }
2000         actions = a.actions;
2001         n_actions = a.n_actions;
2002     } else {
2003         actions = rule->odp_actions;
2004         n_actions = rule->n_odp_actions;
2005     }
2006
2007     /* Execute the ODP actions. */
2008     flow_extract_stats(flow, packet, &stats);
2009     if (execute_odp_actions(ofproto, flow->in_port,
2010                             actions, n_actions, packet)) {
2011         update_stats(ofproto, rule, &stats);
2012         rule->used = time_msec();
2013         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, rule->used);
2014     }
2015 }
2016
2017 /* Inserts 'rule' into 'p''s flow table.
2018  *
2019  * If 'packet' is nonnull, takes ownership of 'packet', executes 'rule''s
2020  * actions on it and credits the statistics for sending the packet to 'rule'.
2021  * 'packet' must have at least sizeof(struct ofp_packet_in) bytes of
2022  * headroom. */
2023 static void
2024 rule_insert(struct ofproto *p, struct rule *rule, struct ofpbuf *packet,
2025             uint16_t in_port)
2026 {
2027     struct rule *displaced_rule;
2028
2029     /* Insert the rule in the classifier. */
2030     displaced_rule = rule_from_cls_rule(classifier_insert(&p->cls, &rule->cr));
2031     if (!rule->cr.wc.wildcards) {
2032         rule_make_actions(p, rule, packet);
2033     }
2034
2035     /* Send the packet and credit it to the rule. */
2036     if (packet) {
2037         struct flow flow;
2038         flow_extract(packet, 0, in_port, &flow);
2039         rule_execute(p, rule, packet, &flow);
2040     }
2041
2042     /* Install the rule in the datapath only after sending the packet, to
2043      * avoid packet reordering.  */
2044     if (rule->cr.wc.wildcards) {
2045         COVERAGE_INC(ofproto_add_wc_flow);
2046         p->need_revalidate = true;
2047     } else {
2048         rule_install(p, rule, displaced_rule);
2049     }
2050
2051     /* Free the rule that was displaced, if any. */
2052     if (displaced_rule) {
2053         rule_destroy(p, displaced_rule);
2054     }
2055 }
2056
2057 static struct rule *
2058 rule_create_subrule(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule,
2059                     const struct flow *flow)
2060 {
2061     struct rule *subrule = rule_create(ofproto, rule, NULL, 0,
2062                                        rule->idle_timeout, rule->hard_timeout,
2063                                        0, false);
2064     COVERAGE_INC(ofproto_subrule_create);
2065     cls_rule_from_flow(flow, 0, (rule->cr.priority <= UINT16_MAX ? UINT16_MAX
2066                         : rule->cr.priority), &subrule->cr);
2067
2068     if (classifier_insert(&ofproto->cls, &subrule->cr)) {
2069         /* Can't happen,  */
2070         NOT_REACHED();
2071     }
2072
2073     return subrule;
2074 }
2075
2076 /* Remove 'rule' from 'ofproto' and free up the associated memory:
2077  *
2078  *   - If 'rule' was installed in the datapath, uninstalls it and updates
2079  *     'rule''s statistics (or its super-rule's statistics, if it is a
2080  *     subrule), via rule_uninstall().
2081  *
2082  *   - Removes 'rule' from the classifier.
2083  *
2084  *   - If 'rule' is a super-rule that has subrules, revalidates (and possibly
2085  *     uninstalls and destroys) its subrules, via rule_destroy().
2086  */
2087 static void
2088 rule_remove(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
2089 {
2090     if (rule->cr.wc.wildcards) {
2091         COVERAGE_INC(ofproto_del_wc_flow);
2092         ofproto->need_revalidate = true;
2093     } else {
2094         rule_uninstall(ofproto, rule);
2095     }
2096     classifier_remove(&ofproto->cls, &rule->cr);
2097     rule_destroy(ofproto, rule);
2098 }
2099
2100 /* Returns true if the actions changed, false otherwise. */
2101 static bool
2102 rule_make_actions(struct ofproto *p, struct rule *rule,
2103                   const struct ofpbuf *packet)
2104 {
2105     const struct rule *super;
2106     struct odp_actions a;
2107     size_t actions_len;
2108
2109     assert(!rule->cr.wc.wildcards);
2110
2111     super = rule->super ? rule->super : rule;
2112     rule->tags = 0;
2113     xlate_actions(super->actions, super->n_actions, &rule->cr.flow, p,
2114                   packet, &a, &rule->tags, &rule->may_install,
2115                   &rule->nf_flow.output_iface);
2116
2117     actions_len = a.n_actions * sizeof *a.actions;
2118     if (rule->n_odp_actions != a.n_actions
2119         || memcmp(rule->odp_actions, a.actions, actions_len)) {
2120         COVERAGE_INC(ofproto_odp_unchanged);
2121         free(rule->odp_actions);
2122         rule->n_odp_actions = a.n_actions;
2123         rule->odp_actions = xmemdup(a.actions, actions_len);
2124         return true;
2125     } else {
2126         return false;
2127     }
2128 }
2129
2130 static int
2131 do_put_flow(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule, int flags,
2132             struct odp_flow_put *put)
2133 {
2134     memset(&put->flow.stats, 0, sizeof put->flow.stats);
2135     odp_flow_key_from_flow(&put->flow.key, &rule->cr.flow);
2136     put->flow.actions = rule->odp_actions;
2137     put->flow.n_actions = rule->n_odp_actions;
2138     put->flow.flags = 0;
2139     put->flags = flags;
2140     return dpif_flow_put(ofproto->dpif, put);
2141 }
2142
2143 static void
2144 rule_install(struct ofproto *p, struct rule *rule, struct rule *displaced_rule)
2145 {
2146     assert(!rule->cr.wc.wildcards);
2147
2148     if (rule->may_install) {
2149         struct odp_flow_put put;
2150         if (!do_put_flow(p, rule,
2151                          ODPPF_CREATE | ODPPF_MODIFY | ODPPF_ZERO_STATS,
2152                          &put)) {
2153             rule->installed = true;
2154             if (displaced_rule) {
2155                 update_stats(p, displaced_rule, &put.flow.stats);
2156                 rule_post_uninstall(p, displaced_rule);
2157             }
2158         }
2159     } else if (displaced_rule) {
2160         rule_uninstall(p, displaced_rule);
2161     }
2162 }
2163
2164 static void
2165 rule_reinstall(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
2166 {
2167     if (rule->installed) {
2168         struct odp_flow_put put;
2169         COVERAGE_INC(ofproto_dp_missed);
2170         do_put_flow(ofproto, rule, ODPPF_CREATE | ODPPF_MODIFY, &put);
2171     } else {
2172         rule_install(ofproto, rule, NULL);
2173     }
2174 }
2175
2176 static void
2177 rule_update_actions(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
2178 {
2179     bool actions_changed;
2180     uint16_t new_out_iface, old_out_iface;
2181
2182     old_out_iface = rule->nf_flow.output_iface;
2183     actions_changed = rule_make_actions(ofproto, rule, NULL);
2184
2185     if (rule->may_install) {
2186         if (rule->installed) {
2187             if (actions_changed) {
2188                 struct odp_flow_put put;
2189                 do_put_flow(ofproto, rule, ODPPF_CREATE | ODPPF_MODIFY
2190                                            | ODPPF_ZERO_STATS, &put);
2191                 update_stats(ofproto, rule, &put.flow.stats);
2192
2193                 /* Temporarily set the old output iface so that NetFlow
2194                  * messages have the correct output interface for the old
2195                  * stats. */
2196                 new_out_iface = rule->nf_flow.output_iface;
2197                 rule->nf_flow.output_iface = old_out_iface;
2198                 rule_post_uninstall(ofproto, rule);
2199                 rule->nf_flow.output_iface = new_out_iface;
2200             }
2201         } else {
2202             rule_install(ofproto, rule, NULL);
2203         }
2204     } else {
2205         rule_uninstall(ofproto, rule);
2206     }
2207 }
2208
2209 static void
2210 rule_account(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule, uint64_t extra_bytes)
2211 {
2212     uint64_t total_bytes = rule->byte_count + extra_bytes;
2213
2214     if (ofproto->ofhooks->account_flow_cb
2215         && total_bytes > rule->accounted_bytes)
2216     {
2217         ofproto->ofhooks->account_flow_cb(
2218             &rule->cr.flow, rule->tags, rule->odp_actions, rule->n_odp_actions,
2219             total_bytes - rule->accounted_bytes, ofproto->aux);
2220         rule->accounted_bytes = total_bytes;
2221     }
2222 }
2223
2224 /* 'rule' must be an exact-match rule in 'p'.
2225  *
2226  * If 'rule' is installed in the datapath, uninstalls it and updates's
2227  * statistics.  If 'rule' is a subrule, the statistics that are updated are
2228  * actually its super-rule's statistics; otherwise 'rule''s own statistics are
2229  * updated.
2230  *
2231  * If 'rule' is not installed, this function has no effect. */
2232 static void
2233 rule_uninstall(struct ofproto *p, struct rule *rule)
2234 {
2235     assert(!rule->cr.wc.wildcards);
2236     if (rule->installed) {
2237         struct odp_flow odp_flow;
2238
2239         odp_flow_key_from_flow(&odp_flow.key, &rule->cr.flow);
2240         odp_flow.actions = NULL;
2241         odp_flow.n_actions = 0;
2242         odp_flow.flags = 0;
2243         if (!dpif_flow_del(p->dpif, &odp_flow)) {
2244             update_stats(p, rule, &odp_flow.stats);
2245         }
2246         rule->installed = false;
2247
2248         rule_post_uninstall(p, rule);
2249     }
2250 }
2251
2252 static bool
2253 is_controller_rule(struct rule *rule)
2254 {
2255     /* If the only action is send to the controller then don't report
2256      * NetFlow expiration messages since it is just part of the control
2257      * logic for the network and not real traffic. */
2258
2259     return (rule
2260             && rule->super
2261             && rule->super->n_actions == 1
2262             && action_outputs_to_port(&rule->super->actions[0],
2263                                       htons(OFPP_CONTROLLER)));
2264 }
2265
2266 static void
2267 rule_post_uninstall(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
2268 {
2269     struct rule *super = rule->super;
2270
2271     rule_account(ofproto, rule, 0);
2272
2273     if (ofproto->netflow && !is_controller_rule(rule)) {
2274         struct ofexpired expired;
2275         expired.flow = rule->cr.flow;
2276         expired.packet_count = rule->packet_count;
2277         expired.byte_count = rule->byte_count;
2278         expired.used = rule->used;
2279         netflow_expire(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, &expired);
2280     }
2281     if (super) {
2282         super->packet_count += rule->packet_count;
2283         super->byte_count += rule->byte_count;
2284
2285         /* Reset counters to prevent double counting if the rule ever gets
2286          * reinstalled. */
2287         rule->packet_count = 0;
2288         rule->byte_count = 0;
2289         rule->accounted_bytes = 0;
2290
2291         netflow_flow_clear(&rule->nf_flow);
2292     }
2293 }
2294 \f
2295 static void
2296 queue_tx(struct ofpbuf *msg, const struct ofconn *ofconn,
2297          struct rconn_packet_counter *counter)
2298 {
2299     update_openflow_length(msg);
2300     if (rconn_send(ofconn->rconn, msg, counter)) {
2301         ofpbuf_delete(msg);
2302     }
2303 }
2304
2305 static void
2306 send_error(const struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh,
2307            int error, const void *data, size_t len)
2308 {
2309     struct ofpbuf *buf;
2310     struct ofp_error_msg *oem;
2311
2312     if (!(error >> 16)) {
2313         VLOG_WARN_RL(&rl, "not sending bad error code %d to controller",
2314                      error);
2315         return;
2316     }
2317
2318     COVERAGE_INC(ofproto_error);
2319     oem = make_openflow_xid(len + sizeof *oem, OFPT_ERROR,
2320                             oh ? oh->xid : 0, &buf);
2321     oem->type = htons((unsigned int) error >> 16);
2322     oem->code = htons(error & 0xffff);
2323     memcpy(oem->data, data, len);
2324     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
2325 }
2326
2327 static void
2328 send_error_oh(const struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh,
2329               int error)
2330 {
2331     size_t oh_length = ntohs(oh->length);
2332     send_error(ofconn, oh, error, oh, MIN(oh_length, 64));
2333 }
2334
2335 static void
2336 hton_ofp_phy_port(struct ofp_phy_port *opp)
2337 {
2338     opp->port_no = htons(opp->port_no);
2339     opp->config = htonl(opp->config);
2340     opp->state = htonl(opp->state);
2341     opp->curr = htonl(opp->curr);
2342     opp->advertised = htonl(opp->advertised);
2343     opp->supported = htonl(opp->supported);
2344     opp->peer = htonl(opp->peer);
2345 }
2346
2347 static int
2348 handle_echo_request(struct ofconn *ofconn, struct ofp_header *oh)
2349 {
2350     struct ofp_header *rq = oh;
2351     queue_tx(make_echo_reply(rq), ofconn, ofconn->reply_counter);
2352     return 0;
2353 }
2354
2355 static int
2356 handle_features_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
2357                         struct ofp_header *oh)
2358 {
2359     struct ofp_switch_features *osf;
2360     struct ofpbuf *buf;
2361     struct ofport *port;
2362
2363     osf = make_openflow_xid(sizeof *osf, OFPT_FEATURES_REPLY, oh->xid, &buf);
2364     osf->datapath_id = htonll(p->datapath_id);
2365     osf->n_buffers = htonl(pktbuf_capacity());
2366     osf->n_tables = 2;
2367     osf->capabilities = htonl(OFPC_FLOW_STATS | OFPC_TABLE_STATS |
2368                               OFPC_PORT_STATS | OFPC_ARP_MATCH_IP);
2369     osf->actions = htonl((1u << OFPAT_OUTPUT) |
2370                          (1u << OFPAT_SET_VLAN_VID) |
2371                          (1u << OFPAT_SET_VLAN_PCP) |
2372                          (1u << OFPAT_STRIP_VLAN) |
2373                          (1u << OFPAT_SET_DL_SRC) |
2374                          (1u << OFPAT_SET_DL_DST) |
2375                          (1u << OFPAT_SET_NW_SRC) |
2376                          (1u << OFPAT_SET_NW_DST) |
2377                          (1u << OFPAT_SET_NW_TOS) |
2378                          (1u << OFPAT_SET_TP_SRC) |
2379                          (1u << OFPAT_SET_TP_DST) |
2380                          (1u << OFPAT_ENQUEUE));
2381
2382     HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &p->ports) {
2383         hton_ofp_phy_port(ofpbuf_put(buf, &port->opp, sizeof port->opp));
2384     }
2385
2386     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
2387     return 0;
2388 }
2389
2390 static int
2391 handle_get_config_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
2392                           struct ofp_header *oh)
2393 {
2394     struct ofpbuf *buf;
2395     struct ofp_switch_config *osc;
2396     uint16_t flags;
2397     bool drop_frags;
2398
2399     /* Figure out flags. */
2400     dpif_get_drop_frags(p->dpif, &drop_frags);
2401     flags = drop_frags ? OFPC_FRAG_DROP : OFPC_FRAG_NORMAL;
2402
2403     /* Send reply. */
2404     osc = make_openflow_xid(sizeof *osc, OFPT_GET_CONFIG_REPLY, oh->xid, &buf);
2405     osc->flags = htons(flags);
2406     osc->miss_send_len = htons(ofconn->miss_send_len);
2407     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
2408
2409     return 0;
2410 }
2411
2412 static int
2413 handle_set_config(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
2414                   struct ofp_switch_config *osc)
2415 {
2416     uint16_t flags;
2417     int error;
2418
2419     error = check_ofp_message(&osc->header, OFPT_SET_CONFIG, sizeof *osc);
2420     if (error) {
2421         return error;
2422     }
2423     flags = ntohs(osc->flags);
2424
2425     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY && ofconn->role != NX_ROLE_SLAVE) {
2426         switch (flags & OFPC_FRAG_MASK) {
2427         case OFPC_FRAG_NORMAL:
2428             dpif_set_drop_frags(p->dpif, false);
2429             break;
2430         case OFPC_FRAG_DROP:
2431             dpif_set_drop_frags(p->dpif, true);
2432             break;
2433         default:
2434             VLOG_WARN_RL(&rl, "requested bad fragment mode (flags=%"PRIx16")",
2435                          osc->flags);
2436             break;
2437         }
2438     }
2439
2440     ofconn->miss_send_len = ntohs(osc->miss_send_len);
2441
2442     return 0;
2443 }
2444
2445 static void
2446 add_controller_action(struct odp_actions *actions, uint16_t max_len)
2447 {
2448     union odp_action *a = odp_actions_add(actions, ODPAT_CONTROLLER);
2449     a->controller.arg = max_len;
2450 }
2451
2452 struct action_xlate_ctx {
2453     /* Input. */
2454     struct flow flow;           /* Flow to which these actions correspond. */
2455     int recurse;                /* Recursion level, via xlate_table_action. */
2456     struct ofproto *ofproto;
2457     const struct ofpbuf *packet; /* The packet corresponding to 'flow', or a
2458                                   * null pointer if we are revalidating
2459                                   * without a packet to refer to. */
2460
2461     /* Output. */
2462     struct odp_actions *out;    /* Datapath actions. */
2463     tag_type *tags;             /* Tags associated with OFPP_NORMAL actions. */
2464     bool may_set_up_flow;       /* True ordinarily; false if the actions must
2465                                  * be reassessed for every packet. */
2466     uint16_t nf_output_iface;   /* Output interface index for NetFlow. */
2467 };
2468
2469 /* Maximum depth of flow table recursion (due to NXAST_RESUBMIT actions) in a
2470  * flow translation. */
2471 #define MAX_RESUBMIT_RECURSION 8
2472
2473 static void do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
2474                              struct action_xlate_ctx *ctx);
2475
2476 static void
2477 add_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t port)
2478 {
2479     const struct ofport *ofport = get_port(ctx->ofproto, port);
2480
2481     if (ofport) {
2482         if (ofport->opp.config & OFPPC_NO_FWD) {
2483             /* Forwarding disabled on port. */
2484             return;
2485         }
2486     } else {
2487         /*
2488          * We don't have an ofport record for this port, but it doesn't hurt to
2489          * allow forwarding to it anyhow.  Maybe such a port will appear later
2490          * and we're pre-populating the flow table.
2491          */
2492     }
2493
2494     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_OUTPUT)->output.port = port;
2495     ctx->nf_output_iface = port;
2496 }
2497
2498 static struct rule *
2499 lookup_valid_rule(struct ofproto *ofproto, const struct flow *flow)
2500 {
2501     struct rule *rule;
2502     rule = rule_from_cls_rule(classifier_lookup(&ofproto->cls, flow,
2503                                                 CLS_INC_ALL));
2504
2505     /* The rule we found might not be valid, since we could be in need of
2506      * revalidation.  If it is not valid, don't return it. */
2507     if (rule
2508         && rule->super
2509         && ofproto->need_revalidate
2510         && !revalidate_rule(ofproto, rule)) {
2511         COVERAGE_INC(ofproto_invalidated);
2512         return NULL;
2513     }
2514
2515     return rule;
2516 }
2517
2518 static void
2519 xlate_table_action(struct action_xlate_ctx *ctx, uint16_t in_port)
2520 {
2521     if (ctx->recurse < MAX_RESUBMIT_RECURSION) {
2522         uint16_t old_in_port;
2523         struct rule *rule;
2524
2525         /* Look up a flow with 'in_port' as the input port.  Then restore the
2526          * original input port (otherwise OFPP_NORMAL and OFPP_IN_PORT will
2527          * have surprising behavior). */
2528         old_in_port = ctx->flow.in_port;
2529         ctx->flow.in_port = in_port;
2530         rule = lookup_valid_rule(ctx->ofproto, &ctx->flow);
2531         ctx->flow.in_port = old_in_port;
2532
2533         if (rule) {
2534             if (rule->super) {
2535                 rule = rule->super;
2536             }
2537
2538             ctx->recurse++;
2539             do_xlate_actions(rule->actions, rule->n_actions, ctx);
2540             ctx->recurse--;
2541         }
2542     } else {
2543         struct vlog_rate_limit recurse_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
2544
2545         VLOG_ERR_RL(&recurse_rl, "NXAST_RESUBMIT recursed over %d times",
2546                     MAX_RESUBMIT_RECURSION);
2547     }
2548 }
2549
2550 static void
2551 flood_packets(struct ofproto *ofproto, uint16_t odp_in_port, uint32_t mask,
2552               uint16_t *nf_output_iface, struct odp_actions *actions)
2553 {
2554     struct ofport *ofport;
2555
2556     HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &ofproto->ports) {
2557         uint16_t odp_port = ofport->odp_port;
2558         if (odp_port != odp_in_port && !(ofport->opp.config & mask)) {
2559             odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT)->output.port = odp_port;
2560         }
2561     }
2562     *nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
2563 }
2564
2565 static void
2566 xlate_output_action__(struct action_xlate_ctx *ctx,
2567                       uint16_t port, uint16_t max_len)
2568 {
2569     uint16_t odp_port;
2570     uint16_t prev_nf_output_iface = ctx->nf_output_iface;
2571
2572     ctx->nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
2573
2574     switch (port) {
2575     case OFPP_IN_PORT:
2576         add_output_action(ctx, ctx->flow.in_port);
2577         break;
2578     case OFPP_TABLE:
2579         xlate_table_action(ctx, ctx->flow.in_port);
2580         break;
2581     case OFPP_NORMAL:
2582         if (!ctx->ofproto->ofhooks->normal_cb(&ctx->flow, ctx->packet,
2583                                               ctx->out, ctx->tags,
2584                                               &ctx->nf_output_iface,
2585                                               ctx->ofproto->aux)) {
2586             COVERAGE_INC(ofproto_uninstallable);
2587             ctx->may_set_up_flow = false;
2588         }
2589         break;
2590     case OFPP_FLOOD:
2591         flood_packets(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port, OFPPC_NO_FLOOD,
2592                       &ctx->nf_output_iface, ctx->out);
2593         break;
2594     case OFPP_ALL:
2595         flood_packets(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port, 0,
2596                       &ctx->nf_output_iface, ctx->out);
2597         break;
2598     case OFPP_CONTROLLER:
2599         add_controller_action(ctx->out, max_len);
2600         break;
2601     case OFPP_LOCAL:
2602         add_output_action(ctx, ODPP_LOCAL);
2603         break;
2604     default:
2605         odp_port = ofp_port_to_odp_port(port);
2606         if (odp_port != ctx->flow.in_port) {
2607             add_output_action(ctx, odp_port);
2608         }
2609         break;
2610     }
2611
2612     if (prev_nf_output_iface == NF_OUT_FLOOD) {
2613         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
2614     } else if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
2615         ctx->nf_output_iface = prev_nf_output_iface;
2616     } else if (prev_nf_output_iface != NF_OUT_DROP &&
2617                ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
2618         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
2619     }
2620 }
2621
2622 static void
2623 xlate_output_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2624                     const struct ofp_action_output *oao)
2625 {
2626     xlate_output_action__(ctx, ntohs(oao->port), ntohs(oao->max_len));
2627 }
2628
2629 /* If the final ODP action in 'ctx' is "pop priority", drop it, as an
2630  * optimization, because we're going to add another action that sets the
2631  * priority immediately after, or because there are no actions following the
2632  * pop.  */
2633 static void
2634 remove_pop_action(struct action_xlate_ctx *ctx)
2635 {
2636     size_t n = ctx->out->n_actions;
2637     if (n > 0 && ctx->out->actions[n - 1].type == ODPAT_POP_PRIORITY) {
2638         ctx->out->n_actions--;
2639     }
2640 }
2641
2642 static void
2643 xlate_enqueue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2644                      const struct ofp_action_enqueue *oae)
2645 {
2646     uint16_t ofp_port, odp_port;
2647     uint32_t priority;
2648     int error;
2649
2650     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(oae->queue_id),
2651                                    &priority);
2652     if (error) {
2653         /* Fall back to ordinary output action. */
2654         xlate_output_action__(ctx, ntohs(oae->port), 0);
2655         return;
2656     }
2657
2658     /* Figure out ODP output port. */
2659     ofp_port = ntohs(oae->port);
2660     if (ofp_port != OFPP_IN_PORT) {
2661         odp_port = ofp_port_to_odp_port(ofp_port);
2662     } else {
2663         odp_port = ctx->flow.in_port;
2664     }
2665
2666     /* Add ODP actions. */
2667     remove_pop_action(ctx);
2668     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_PRIORITY)->priority.priority
2669         = priority;
2670     add_output_action(ctx, odp_port);
2671     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_POP_PRIORITY);
2672
2673     /* Update NetFlow output port. */
2674     if (ctx->nf_output_iface == NF_OUT_DROP) {
2675         ctx->nf_output_iface = odp_port;
2676     } else if (ctx->nf_output_iface != NF_OUT_FLOOD) {
2677         ctx->nf_output_iface = NF_OUT_MULTI;
2678     }
2679 }
2680
2681 static void
2682 xlate_set_queue_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2683                        const struct nx_action_set_queue *nasq)
2684 {
2685     uint32_t priority;
2686     int error;
2687
2688     error = dpif_queue_to_priority(ctx->ofproto->dpif, ntohl(nasq->queue_id),
2689                                    &priority);
2690     if (error) {
2691         /* Couldn't translate queue to a priority, so ignore.  A warning
2692          * has already been logged. */
2693         return;
2694     }
2695
2696     remove_pop_action(ctx);
2697     odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_PRIORITY)->priority.priority
2698         = priority;
2699 }
2700
2701 static void
2702 xlate_nicira_action(struct action_xlate_ctx *ctx,
2703                     const struct nx_action_header *nah)
2704 {
2705     const struct nx_action_resubmit *nar;
2706     const struct nx_action_set_tunnel *nast;
2707     const struct nx_action_set_queue *nasq;
2708     union odp_action *oa;
2709     int subtype = ntohs(nah->subtype);
2710
2711     assert(nah->vendor == htonl(NX_VENDOR_ID));
2712     switch (subtype) {
2713     case NXAST_RESUBMIT:
2714         nar = (const struct nx_action_resubmit *) nah;
2715         xlate_table_action(ctx, ofp_port_to_odp_port(ntohs(nar->in_port)));
2716         break;
2717
2718     case NXAST_SET_TUNNEL:
2719         nast = (const struct nx_action_set_tunnel *) nah;
2720         oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_TUNNEL);
2721         ctx->flow.tun_id = oa->tunnel.tun_id = nast->tun_id;
2722         break;
2723
2724     case NXAST_DROP_SPOOFED_ARP:
2725         if (ctx->flow.dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)) {
2726             odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_DROP_SPOOFED_ARP);
2727         }
2728         break;
2729
2730     case NXAST_SET_QUEUE:
2731         nasq = (const struct nx_action_set_queue *) nah;
2732         xlate_set_queue_action(ctx, nasq);
2733         break;
2734
2735     case NXAST_POP_QUEUE:
2736         odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_POP_PRIORITY);
2737         break;
2738
2739     /* If you add a new action here that modifies flow data, don't forget to
2740      * update the flow key in ctx->flow at the same time. */
2741
2742     default:
2743         VLOG_DBG_RL(&rl, "unknown Nicira action type %"PRIu16, subtype);
2744         break;
2745     }
2746 }
2747
2748 static void
2749 do_xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
2750                  struct action_xlate_ctx *ctx)
2751 {
2752     struct actions_iterator iter;
2753     const union ofp_action *ia;
2754     const struct ofport *port;
2755
2756     port = get_port(ctx->ofproto, ctx->flow.in_port);
2757     if (port && port->opp.config & (OFPPC_NO_RECV | OFPPC_NO_RECV_STP) &&
2758         port->opp.config & (eth_addr_equals(ctx->flow.dl_dst, eth_addr_stp)
2759                             ? OFPPC_NO_RECV_STP : OFPPC_NO_RECV)) {
2760         /* Drop this flow. */
2761         return;
2762     }
2763
2764     for (ia = actions_first(&iter, in, n_in); ia; ia = actions_next(&iter)) {
2765         uint16_t type = ntohs(ia->type);
2766         union odp_action *oa;
2767
2768         switch (type) {
2769         case OFPAT_OUTPUT:
2770             xlate_output_action(ctx, &ia->output);
2771             break;
2772
2773         case OFPAT_SET_VLAN_VID:
2774             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_DL_TCI);
2775             oa->dl_tci.tci = ia->vlan_vid.vlan_vid;
2776             oa->dl_tci.tci |= htons(ctx->flow.dl_vlan_pcp << VLAN_PCP_SHIFT);
2777             ctx->flow.dl_vlan = ia->vlan_vid.vlan_vid;
2778             break;
2779
2780         case OFPAT_SET_VLAN_PCP:
2781             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_DL_TCI);
2782             oa->dl_tci.tci = htons(ia->vlan_pcp.vlan_pcp << VLAN_PCP_SHIFT);
2783             oa->dl_tci.tci |= ctx->flow.dl_vlan;
2784             ctx->flow.dl_vlan_pcp = ia->vlan_pcp.vlan_pcp;
2785             break;
2786
2787         case OFPAT_STRIP_VLAN:
2788             odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_STRIP_VLAN);
2789             ctx->flow.dl_vlan = htons(OFP_VLAN_NONE);
2790             ctx->flow.dl_vlan_pcp = 0;
2791             break;
2792
2793         case OFPAT_SET_DL_SRC:
2794             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_DL_SRC);
2795             memcpy(oa->dl_addr.dl_addr,
2796                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2797             memcpy(ctx->flow.dl_src,
2798                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2799             break;
2800
2801         case OFPAT_SET_DL_DST:
2802             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_DL_DST);
2803             memcpy(oa->dl_addr.dl_addr,
2804                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2805             memcpy(ctx->flow.dl_dst,
2806                    ((struct ofp_action_dl_addr *) ia)->dl_addr, ETH_ADDR_LEN);
2807             break;
2808
2809         case OFPAT_SET_NW_SRC:
2810             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_NW_SRC);
2811             ctx->flow.nw_src = oa->nw_addr.nw_addr = ia->nw_addr.nw_addr;
2812             break;
2813
2814         case OFPAT_SET_NW_DST:
2815             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_NW_DST);
2816             ctx->flow.nw_dst = oa->nw_addr.nw_addr = ia->nw_addr.nw_addr;
2817             break;
2818
2819         case OFPAT_SET_NW_TOS:
2820             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_NW_TOS);
2821             ctx->flow.nw_tos = oa->nw_tos.nw_tos = ia->nw_tos.nw_tos;
2822             break;
2823
2824         case OFPAT_SET_TP_SRC:
2825             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_TP_SRC);
2826             ctx->flow.tp_src = oa->tp_port.tp_port = ia->tp_port.tp_port;
2827             break;
2828
2829         case OFPAT_SET_TP_DST:
2830             oa = odp_actions_add(ctx->out, ODPAT_SET_TP_DST);
2831             ctx->flow.tp_dst = oa->tp_port.tp_port = ia->tp_port.tp_port;
2832             break;
2833
2834         case OFPAT_VENDOR:
2835             xlate_nicira_action(ctx, (const struct nx_action_header *) ia);
2836             break;
2837
2838         case OFPAT_ENQUEUE:
2839             xlate_enqueue_action(ctx, (const struct ofp_action_enqueue *) ia);
2840             break;
2841
2842         default:
2843             VLOG_DBG_RL(&rl, "unknown action type %"PRIu16, type);
2844             break;
2845         }
2846     }
2847 }
2848
2849 static int
2850 xlate_actions(const union ofp_action *in, size_t n_in,
2851               const struct flow *flow, struct ofproto *ofproto,
2852               const struct ofpbuf *packet,
2853               struct odp_actions *out, tag_type *tags, bool *may_set_up_flow,
2854               uint16_t *nf_output_iface)
2855 {
2856     tag_type no_tags = 0;
2857     struct action_xlate_ctx ctx;
2858     COVERAGE_INC(ofproto_ofp2odp);
2859     odp_actions_init(out);
2860     ctx.flow = *flow;
2861     ctx.recurse = 0;
2862     ctx.ofproto = ofproto;
2863     ctx.packet = packet;
2864     ctx.out = out;
2865     ctx.tags = tags ? tags : &no_tags;
2866     ctx.may_set_up_flow = true;
2867     ctx.nf_output_iface = NF_OUT_DROP;
2868     do_xlate_actions(in, n_in, &ctx);
2869     remove_pop_action(&ctx);
2870
2871     /* Check with in-band control to see if we're allowed to set up this
2872      * flow. */
2873     if (!in_band_rule_check(ofproto->in_band, flow, out)) {
2874         ctx.may_set_up_flow = false;
2875     }
2876
2877     if (may_set_up_flow) {
2878         *may_set_up_flow = ctx.may_set_up_flow;
2879     }
2880     if (nf_output_iface) {
2881         *nf_output_iface = ctx.nf_output_iface;
2882     }
2883     if (odp_actions_overflow(out)) {
2884         COVERAGE_INC(odp_overflow);
2885         odp_actions_init(out);
2886         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_ACTION, OFPBAC_TOO_MANY);
2887     }
2888     return 0;
2889 }
2890
2891 /* Checks whether 'ofconn' is a slave controller.  If so, returns an OpenFlow
2892  * error message code (composed with ofp_mkerr()) for the caller to propagate
2893  * upward.  Otherwise, returns 0.
2894  *
2895  * 'oh' is used to make log messages more informative. */
2896 static int
2897 reject_slave_controller(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
2898 {
2899     if (ofconn->type == OFCONN_PRIMARY && ofconn->role == NX_ROLE_SLAVE) {
2900         static struct vlog_rate_limit perm_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2901         char *type_name;
2902
2903         type_name = ofp_message_type_to_string(oh->type);
2904         VLOG_WARN_RL(&perm_rl, "rejecting %s message from slave controller",
2905                      type_name);
2906         free(type_name);
2907
2908         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_EPERM);
2909     } else {
2910         return 0;
2911     }
2912 }
2913
2914 static int
2915 handle_packet_out(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
2916                   struct ofp_header *oh)
2917 {
2918     struct ofp_packet_out *opo;
2919     struct ofpbuf payload, *buffer;
2920     struct odp_actions actions;
2921     struct flow flow;
2922     int n_actions;
2923     uint16_t in_port;
2924     int error;
2925
2926     error = reject_slave_controller(ofconn, oh);
2927     if (error) {
2928         return error;
2929     }
2930
2931     error = check_ofp_packet_out(oh, &payload, &n_actions, p->max_ports);
2932     if (error) {
2933         return error;
2934     }
2935     opo = (struct ofp_packet_out *) oh;
2936
2937     COVERAGE_INC(ofproto_packet_out);
2938     if (opo->buffer_id != htonl(UINT32_MAX)) {
2939         error = pktbuf_retrieve(ofconn->pktbuf, ntohl(opo->buffer_id),
2940                                 &buffer, &in_port);
2941         if (error || !buffer) {
2942             return error;
2943         }
2944         payload = *buffer;
2945     } else {
2946         buffer = NULL;
2947     }
2948
2949     flow_extract(&payload, 0, ofp_port_to_odp_port(ntohs(opo->in_port)), &flow);
2950     error = xlate_actions((const union ofp_action *) opo->actions, n_actions,
2951                           &flow, p, &payload, &actions, NULL, NULL, NULL);
2952     if (!error) {
2953         dpif_execute(p->dpif, actions.actions, actions.n_actions, &payload);
2954     }
2955     ofpbuf_delete(buffer);
2956
2957     return error;
2958 }
2959
2960 static void
2961 update_port_config(struct ofproto *p, struct ofport *port,
2962                    uint32_t config, uint32_t mask)
2963 {
2964     mask &= config ^ port->opp.config;
2965     if (mask & OFPPC_PORT_DOWN) {
2966         if (config & OFPPC_PORT_DOWN) {
2967             netdev_turn_flags_off(port->netdev, NETDEV_UP, true);
2968         } else {
2969             netdev_turn_flags_on(port->netdev, NETDEV_UP, true);
2970         }
2971     }
2972 #define REVALIDATE_BITS (OFPPC_NO_RECV | OFPPC_NO_RECV_STP |    \
2973                          OFPPC_NO_FWD | OFPPC_NO_FLOOD)
2974     if (mask & REVALIDATE_BITS) {
2975         COVERAGE_INC(ofproto_costly_flags);
2976         port->opp.config ^= mask & REVALIDATE_BITS;
2977         p->need_revalidate = true;
2978     }
2979 #undef REVALIDATE_BITS
2980     if (mask & OFPPC_NO_PACKET_IN) {
2981         port->opp.config ^= OFPPC_NO_PACKET_IN;
2982     }
2983 }
2984
2985 static int
2986 handle_port_mod(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
2987                 struct ofp_header *oh)
2988 {
2989     const struct ofp_port_mod *opm;
2990     struct ofport *port;
2991     int error;
2992
2993     error = reject_slave_controller(ofconn, oh);
2994     if (error) {
2995         return error;
2996     }
2997     error = check_ofp_message(oh, OFPT_PORT_MOD, sizeof *opm);
2998     if (error) {
2999         return error;
3000     }
3001     opm = (struct ofp_port_mod *) oh;
3002
3003     port = get_port(p, ofp_port_to_odp_port(ntohs(opm->port_no)));
3004     if (!port) {
3005         return ofp_mkerr(OFPET_PORT_MOD_FAILED, OFPPMFC_BAD_PORT);
3006     } else if (memcmp(port->opp.hw_addr, opm->hw_addr, OFP_ETH_ALEN)) {
3007         return ofp_mkerr(OFPET_PORT_MOD_FAILED, OFPPMFC_BAD_HW_ADDR);
3008     } else {
3009         update_port_config(p, port, ntohl(opm->config), ntohl(opm->mask));
3010         if (opm->advertise) {
3011             netdev_set_advertisements(port->netdev, ntohl(opm->advertise));
3012         }
3013     }
3014     return 0;
3015 }
3016
3017 static struct ofpbuf *
3018 make_stats_reply(ovs_be32 xid, ovs_be16 type, size_t body_len)
3019 {
3020     struct ofp_stats_reply *osr;
3021     struct ofpbuf *msg;
3022
3023     msg = ofpbuf_new(MIN(sizeof *osr + body_len, UINT16_MAX));
3024     osr = put_openflow_xid(sizeof *osr, OFPT_STATS_REPLY, xid, msg);
3025     osr->type = type;
3026     osr->flags = htons(0);
3027     return msg;
3028 }
3029
3030 static struct ofpbuf *
3031 start_stats_reply(const struct ofp_stats_request *request, size_t body_len)
3032 {
3033     return make_stats_reply(request->header.xid, request->type, body_len);
3034 }
3035
3036 static void *
3037 append_stats_reply(size_t nbytes, struct ofconn *ofconn, struct ofpbuf **msgp)
3038 {
3039     struct ofpbuf *msg = *msgp;
3040     assert(nbytes <= UINT16_MAX - sizeof(struct ofp_stats_reply));
3041     if (nbytes + msg->size > UINT16_MAX) {
3042         struct ofp_stats_reply *reply = msg->data;
3043         reply->flags = htons(OFPSF_REPLY_MORE);
3044         *msgp = make_stats_reply(reply->header.xid, reply->type, nbytes);
3045         queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3046     }
3047     return ofpbuf_put_uninit(*msgp, nbytes);
3048 }
3049
3050 static int
3051 handle_desc_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3052                            struct ofp_stats_request *request)
3053 {
3054     struct ofp_desc_stats *ods;
3055     struct ofpbuf *msg;
3056
3057     msg = start_stats_reply(request, sizeof *ods);
3058     ods = append_stats_reply(sizeof *ods, ofconn, &msg);
3059     memset(ods, 0, sizeof *ods);
3060     ovs_strlcpy(ods->mfr_desc, p->mfr_desc, sizeof ods->mfr_desc);
3061     ovs_strlcpy(ods->hw_desc, p->hw_desc, sizeof ods->hw_desc);
3062     ovs_strlcpy(ods->sw_desc, p->sw_desc, sizeof ods->sw_desc);
3063     ovs_strlcpy(ods->serial_num, p->serial_desc, sizeof ods->serial_num);
3064     ovs_strlcpy(ods->dp_desc, p->dp_desc, sizeof ods->dp_desc);
3065     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3066
3067     return 0;
3068 }
3069
3070 static int
3071 handle_table_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3072                            struct ofp_stats_request *request)
3073 {
3074     struct ofp_table_stats *ots;
3075     struct ofpbuf *msg;
3076     struct odp_stats dpstats;
3077     int n_exact, n_subrules, n_wild;
3078     struct rule *rule;
3079
3080     msg = start_stats_reply(request, sizeof *ots * 2);
3081
3082     /* Count rules of various kinds. */
3083     n_subrules = 0;
3084     CLASSIFIER_FOR_EACH_EXACT_RULE (rule, cr, &p->cls) {
3085         if (rule->super) {
3086             n_subrules++;
3087         }
3088     }
3089     n_exact = classifier_count_exact(&p->cls) - n_subrules;
3090     n_wild = classifier_count(&p->cls) - classifier_count_exact(&p->cls);
3091
3092     /* Hash table. */
3093     dpif_get_dp_stats(p->dpif, &dpstats);
3094     ots = append_stats_reply(sizeof *ots, ofconn, &msg);
3095     memset(ots, 0, sizeof *ots);
3096     ots->table_id = TABLEID_HASH;
3097     strcpy(ots->name, "hash");
3098     ots->wildcards = htonl(0);
3099     ots->max_entries = htonl(dpstats.max_capacity);
3100     ots->active_count = htonl(n_exact);
3101     ots->lookup_count = htonll(dpstats.n_frags + dpstats.n_hit +
3102                                dpstats.n_missed);
3103     ots->matched_count = htonll(dpstats.n_hit); /* XXX */
3104
3105     /* Classifier table. */
3106     ots = append_stats_reply(sizeof *ots, ofconn, &msg);
3107     memset(ots, 0, sizeof *ots);
3108     ots->table_id = TABLEID_CLASSIFIER;
3109     strcpy(ots->name, "classifier");
3110     ots->wildcards = p->tun_id_from_cookie ? htonl(OVSFW_ALL)
3111                                            : htonl(OFPFW_ALL);
3112     ots->max_entries = htonl(65536);
3113     ots->active_count = htonl(n_wild);
3114     ots->lookup_count = htonll(0);              /* XXX */
3115     ots->matched_count = htonll(0);             /* XXX */
3116
3117     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3118     return 0;
3119 }
3120
3121 static void
3122 append_port_stat(struct ofport *port, struct ofconn *ofconn,
3123                  struct ofpbuf **msgp)
3124 {
3125     struct netdev_stats stats;
3126     struct ofp_port_stats *ops;
3127
3128     /* Intentionally ignore return value, since errors will set
3129      * 'stats' to all-1s, which is correct for OpenFlow, and
3130      * netdev_get_stats() will log errors. */
3131     netdev_get_stats(port->netdev, &stats);
3132
3133     ops = append_stats_reply(sizeof *ops, ofconn, msgp);
3134     ops->port_no = htons(port->opp.port_no);
3135     memset(ops->pad, 0, sizeof ops->pad);
3136     ops->rx_packets = htonll(stats.rx_packets);
3137     ops->tx_packets = htonll(stats.tx_packets);
3138     ops->rx_bytes = htonll(stats.rx_bytes);
3139     ops->tx_bytes = htonll(stats.tx_bytes);
3140     ops->rx_dropped = htonll(stats.rx_dropped);
3141     ops->tx_dropped = htonll(stats.tx_dropped);
3142     ops->rx_errors = htonll(stats.rx_errors);
3143     ops->tx_errors = htonll(stats.tx_errors);
3144     ops->rx_frame_err = htonll(stats.rx_frame_errors);
3145     ops->rx_over_err = htonll(stats.rx_over_errors);
3146     ops->rx_crc_err = htonll(stats.rx_crc_errors);
3147     ops->collisions = htonll(stats.collisions);
3148 }
3149
3150 static int
3151 handle_port_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3152                           struct ofp_stats_request *osr,
3153                           size_t arg_size)
3154 {
3155     struct ofp_port_stats_request *psr;
3156     struct ofp_port_stats *ops;
3157     struct ofpbuf *msg;
3158     struct ofport *port;
3159
3160     if (arg_size != sizeof *psr) {
3161         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3162     }
3163     psr = (struct ofp_port_stats_request *) osr->body;
3164
3165     msg = start_stats_reply(osr, sizeof *ops * 16);
3166     if (psr->port_no != htons(OFPP_NONE)) {
3167         port = get_port(p, ofp_port_to_odp_port(ntohs(psr->port_no)));
3168         if (port) {
3169             append_port_stat(port, ofconn, &msg);
3170         }
3171     } else {
3172         HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &p->ports) {
3173             append_port_stat(port, ofconn, &msg);
3174         }
3175     }
3176
3177     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3178     return 0;
3179 }
3180
3181 struct flow_stats_cbdata {
3182     struct ofproto *ofproto;
3183     struct ofconn *ofconn;
3184     ovs_be16 out_port;
3185     struct ofpbuf *msg;
3186 };
3187
3188 /* Obtains statistic counters for 'rule' within 'p' and stores them into
3189  * '*packet_countp' and '*byte_countp'.  If 'rule' is a wildcarded rule, the
3190  * returned statistic include statistics for all of 'rule''s subrules. */
3191 static void
3192 query_stats(struct ofproto *p, struct rule *rule,
3193             uint64_t *packet_countp, uint64_t *byte_countp)
3194 {
3195     uint64_t packet_count, byte_count;
3196     struct rule *subrule;
3197     struct odp_flow *odp_flows;
3198     size_t n_odp_flows;
3199
3200     /* Start from historical data for 'rule' itself that are no longer tracked
3201      * by the datapath.  This counts, for example, subrules that have
3202      * expired. */
3203     packet_count = rule->packet_count;
3204     byte_count = rule->byte_count;
3205
3206     /* Prepare to ask the datapath for statistics on 'rule', or if it is
3207      * wildcarded then on all of its subrules.
3208      *
3209      * Also, add any statistics that are not tracked by the datapath for each
3210      * subrule.  This includes, for example, statistics for packets that were
3211      * executed "by hand" by ofproto via dpif_execute() but must be accounted
3212      * to a flow. */
3213     n_odp_flows = rule->cr.wc.wildcards ? list_size(&rule->list) : 1;
3214     odp_flows = xzalloc(n_odp_flows * sizeof *odp_flows);
3215     if (rule->cr.wc.wildcards) {
3216         size_t i = 0;
3217         LIST_FOR_EACH (subrule, list, &rule->list) {
3218             odp_flow_key_from_flow(&odp_flows[i++].key, &subrule->cr.flow);
3219             packet_count += subrule->packet_count;
3220             byte_count += subrule->byte_count;
3221         }
3222     } else {
3223         odp_flow_key_from_flow(&odp_flows[0].key, &rule->cr.flow);
3224     }
3225
3226     /* Fetch up-to-date statistics from the datapath and add them in. */
3227     if (!dpif_flow_get_multiple(p->dpif, odp_flows, n_odp_flows)) {
3228         size_t i;
3229         for (i = 0; i < n_odp_flows; i++) {
3230             struct odp_flow *odp_flow = &odp_flows[i];
3231             packet_count += odp_flow->stats.n_packets;
3232             byte_count += odp_flow->stats.n_bytes;
3233         }
3234     }
3235     free(odp_flows);
3236
3237     /* Return the stats to the caller. */
3238     *packet_countp = packet_count;
3239     *byte_countp = byte_count;
3240 }
3241
3242 static void
3243 flow_stats_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3244 {
3245     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3246     struct flow_stats_cbdata *cbdata = cbdata_;
3247     struct ofp_flow_stats *ofs;
3248     uint64_t packet_count, byte_count;
3249     size_t act_len, len;
3250     long long int tdiff = time_msec() - rule->created;
3251     uint32_t sec = tdiff / 1000;
3252     uint32_t msec = tdiff - (sec * 1000);
3253
3254     if (rule_is_hidden(rule) || !rule_has_out_port(rule, cbdata->out_port)) {
3255         return;
3256     }
3257
3258     act_len = sizeof *rule->actions * rule->n_actions;
3259     len = offsetof(struct ofp_flow_stats, actions) + act_len;
3260
3261     query_stats(cbdata->ofproto, rule, &packet_count, &byte_count);
3262
3263     ofs = append_stats_reply(len, cbdata->ofconn, &cbdata->msg);
3264     ofs->length = htons(len);
3265     ofs->table_id = rule->cr.wc.wildcards ? TABLEID_CLASSIFIER : TABLEID_HASH;
3266     ofs->pad = 0;
3267     flow_to_match(&rule->cr.flow, rule->cr.wc.wildcards,
3268                   cbdata->ofproto->tun_id_from_cookie, &ofs->match);
3269     ofs->duration_sec = htonl(sec);
3270     ofs->duration_nsec = htonl(msec * 1000000);
3271     ofs->cookie = rule->flow_cookie;
3272     ofs->priority = htons(rule->cr.priority);
3273     ofs->idle_timeout = htons(rule->idle_timeout);
3274     ofs->hard_timeout = htons(rule->hard_timeout);
3275     memset(ofs->pad2, 0, sizeof ofs->pad2);
3276     ofs->packet_count = htonll(packet_count);
3277     ofs->byte_count = htonll(byte_count);
3278     if (rule->n_actions > 0) {
3279         memcpy(ofs->actions, rule->actions, act_len);
3280     }
3281 }
3282
3283 static int
3284 table_id_to_include(uint8_t table_id)
3285 {
3286     return (table_id == TABLEID_HASH ? CLS_INC_EXACT
3287             : table_id == TABLEID_CLASSIFIER ? CLS_INC_WILD
3288             : table_id == 0xff ? CLS_INC_ALL
3289             : 0);
3290 }
3291
3292 static int
3293 handle_flow_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3294                           const struct ofp_stats_request *osr,
3295                           size_t arg_size)
3296 {
3297     struct ofp_flow_stats_request *fsr;
3298     struct flow_stats_cbdata cbdata;
3299     struct cls_rule target;
3300
3301     if (arg_size != sizeof *fsr) {
3302         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3303     }
3304     fsr = (struct ofp_flow_stats_request *) osr->body;
3305
3306     COVERAGE_INC(ofproto_flows_req);
3307     cbdata.ofproto = p;
3308     cbdata.ofconn = ofconn;
3309     cbdata.out_port = fsr->out_port;
3310     cbdata.msg = start_stats_reply(osr, 1024);
3311     cls_rule_from_match(&fsr->match, 0, false, 0, &target);
3312     classifier_for_each_match(&p->cls, &target,
3313                               table_id_to_include(fsr->table_id),
3314                               flow_stats_cb, &cbdata);
3315     queue_tx(cbdata.msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3316     return 0;
3317 }
3318
3319 struct flow_stats_ds_cbdata {
3320     struct ofproto *ofproto;
3321     struct ds *results;
3322 };
3323
3324 static void
3325 flow_stats_ds_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3326 {
3327     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3328     struct flow_stats_ds_cbdata *cbdata = cbdata_;
3329     struct ds *results = cbdata->results;
3330     struct ofp_match match;
3331     uint64_t packet_count, byte_count;
3332     size_t act_len = sizeof *rule->actions * rule->n_actions;
3333
3334     /* Don't report on subrules. */
3335     if (rule->super != NULL) {
3336         return;
3337     }
3338
3339     query_stats(cbdata->ofproto, rule, &packet_count, &byte_count);
3340     flow_to_match(&rule->cr.flow, rule->cr.wc.wildcards,
3341                   cbdata->ofproto->tun_id_from_cookie, &match);
3342
3343     ds_put_format(results, "duration=%llds, ",
3344                   (time_msec() - rule->created) / 1000);
3345     ds_put_format(results, "priority=%u, ", rule->cr.priority);
3346     ds_put_format(results, "n_packets=%"PRIu64", ", packet_count);
3347     ds_put_format(results, "n_bytes=%"PRIu64", ", byte_count);
3348     ofp_print_match(results, &match, true);
3349     if (act_len > 0) {
3350         ofp_print_actions(results, &rule->actions->header, act_len);
3351     } else {
3352         ds_put_cstr(results, "drop");
3353     }
3354     ds_put_cstr(results, "\n");
3355 }
3356
3357 /* Adds a pretty-printed description of all flows to 'results', including
3358  * those marked hidden by secchan (e.g., by in-band control). */
3359 void
3360 ofproto_get_all_flows(struct ofproto *p, struct ds *results)
3361 {
3362     struct ofp_match match;
3363     struct cls_rule target;
3364     struct flow_stats_ds_cbdata cbdata;
3365
3366     memset(&match, 0, sizeof match);
3367     match.wildcards = htonl(OVSFW_ALL);
3368
3369     cbdata.ofproto = p;
3370     cbdata.results = results;
3371
3372     cls_rule_from_match(&match, 0, false, 0, &target);
3373     classifier_for_each_match(&p->cls, &target, CLS_INC_ALL,
3374                               flow_stats_ds_cb, &cbdata);
3375 }
3376
3377 struct aggregate_stats_cbdata {
3378     struct ofproto *ofproto;
3379     ovs_be16 out_port;
3380     uint64_t packet_count;
3381     uint64_t byte_count;
3382     uint32_t n_flows;
3383 };
3384
3385 static void
3386 aggregate_stats_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3387 {
3388     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3389     struct aggregate_stats_cbdata *cbdata = cbdata_;
3390     uint64_t packet_count, byte_count;
3391
3392     if (rule_is_hidden(rule) || !rule_has_out_port(rule, cbdata->out_port)) {
3393         return;
3394     }
3395
3396     query_stats(cbdata->ofproto, rule, &packet_count, &byte_count);
3397
3398     cbdata->packet_count += packet_count;
3399     cbdata->byte_count += byte_count;
3400     cbdata->n_flows++;
3401 }
3402
3403 static int
3404 handle_aggregate_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3405                                const struct ofp_stats_request *osr,
3406                                size_t arg_size)
3407 {
3408     struct ofp_aggregate_stats_request *asr;
3409     struct ofp_aggregate_stats_reply *reply;
3410     struct aggregate_stats_cbdata cbdata;
3411     struct cls_rule target;
3412     struct ofpbuf *msg;
3413
3414     if (arg_size != sizeof *asr) {
3415         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3416     }
3417     asr = (struct ofp_aggregate_stats_request *) osr->body;
3418
3419     COVERAGE_INC(ofproto_agg_request);
3420     cbdata.ofproto = p;
3421     cbdata.out_port = asr->out_port;
3422     cbdata.packet_count = 0;
3423     cbdata.byte_count = 0;
3424     cbdata.n_flows = 0;
3425     cls_rule_from_match(&asr->match, 0, false, 0, &target);
3426     classifier_for_each_match(&p->cls, &target,
3427                               table_id_to_include(asr->table_id),
3428                               aggregate_stats_cb, &cbdata);
3429
3430     msg = start_stats_reply(osr, sizeof *reply);
3431     reply = append_stats_reply(sizeof *reply, ofconn, &msg);
3432     reply->flow_count = htonl(cbdata.n_flows);
3433     reply->packet_count = htonll(cbdata.packet_count);
3434     reply->byte_count = htonll(cbdata.byte_count);
3435     queue_tx(msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3436     return 0;
3437 }
3438
3439 struct queue_stats_cbdata {
3440     struct ofconn *ofconn;
3441     struct ofport *ofport;
3442     struct ofpbuf *msg;
3443 };
3444
3445 static void
3446 put_queue_stats(struct queue_stats_cbdata *cbdata, uint32_t queue_id,
3447                 const struct netdev_queue_stats *stats)
3448 {
3449     struct ofp_queue_stats *reply;
3450
3451     reply = append_stats_reply(sizeof *reply, cbdata->ofconn, &cbdata->msg);
3452     reply->port_no = htons(cbdata->ofport->opp.port_no);
3453     memset(reply->pad, 0, sizeof reply->pad);
3454     reply->queue_id = htonl(queue_id);
3455     reply->tx_bytes = htonll(stats->tx_bytes);
3456     reply->tx_packets = htonll(stats->tx_packets);
3457     reply->tx_errors = htonll(stats->tx_errors);
3458 }
3459
3460 static void
3461 handle_queue_stats_dump_cb(uint32_t queue_id,
3462                            struct netdev_queue_stats *stats,
3463                            void *cbdata_)
3464 {
3465     struct queue_stats_cbdata *cbdata = cbdata_;
3466
3467     put_queue_stats(cbdata, queue_id, stats);
3468 }
3469
3470 static void
3471 handle_queue_stats_for_port(struct ofport *port, uint32_t queue_id,
3472                             struct queue_stats_cbdata *cbdata)
3473 {
3474     cbdata->ofport = port;
3475     if (queue_id == OFPQ_ALL) {
3476         netdev_dump_queue_stats(port->netdev,
3477                                 handle_queue_stats_dump_cb, cbdata);
3478     } else {
3479         struct netdev_queue_stats stats;
3480
3481         if (!netdev_get_queue_stats(port->netdev, queue_id, &stats)) {
3482             put_queue_stats(cbdata, queue_id, &stats);
3483         }
3484     }
3485 }
3486
3487 static int
3488 handle_queue_stats_request(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3489                            const struct ofp_stats_request *osr,
3490                            size_t arg_size)
3491 {
3492     struct ofp_queue_stats_request *qsr;
3493     struct queue_stats_cbdata cbdata;
3494     struct ofport *port;
3495     unsigned int port_no;
3496     uint32_t queue_id;
3497
3498     if (arg_size != sizeof *qsr) {
3499         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3500     }
3501     qsr = (struct ofp_queue_stats_request *) osr->body;
3502
3503     COVERAGE_INC(ofproto_queue_req);
3504
3505     cbdata.ofconn = ofconn;
3506     cbdata.msg = start_stats_reply(osr, 128);
3507
3508     port_no = ntohs(qsr->port_no);
3509     queue_id = ntohl(qsr->queue_id);
3510     if (port_no == OFPP_ALL) {
3511         HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &ofproto->ports) {
3512             handle_queue_stats_for_port(port, queue_id, &cbdata);
3513         }
3514     } else if (port_no < ofproto->max_ports) {
3515         port = get_port(ofproto, ofp_port_to_odp_port(port_no));
3516         if (port) {
3517             handle_queue_stats_for_port(port, queue_id, &cbdata);
3518         }
3519     } else {
3520         ofpbuf_delete(cbdata.msg);
3521         return ofp_mkerr(OFPET_QUEUE_OP_FAILED, OFPQOFC_BAD_PORT);
3522     }
3523     queue_tx(cbdata.msg, ofconn, ofconn->reply_counter);
3524
3525     return 0;
3526 }
3527
3528 static int
3529 handle_stats_request(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3530                      struct ofp_header *oh)
3531 {
3532     struct ofp_stats_request *osr;
3533     size_t arg_size;
3534     int error;
3535
3536     error = check_ofp_message_array(oh, OFPT_STATS_REQUEST, sizeof *osr,
3537                                     1, &arg_size);
3538     if (error) {
3539         return error;
3540     }
3541     osr = (struct ofp_stats_request *) oh;
3542
3543     switch (ntohs(osr->type)) {
3544     case OFPST_DESC:
3545         return handle_desc_stats_request(p, ofconn, osr);
3546
3547     case OFPST_FLOW:
3548         return handle_flow_stats_request(p, ofconn, osr, arg_size);
3549
3550     case OFPST_AGGREGATE:
3551         return handle_aggregate_stats_request(p, ofconn, osr, arg_size);
3552
3553     case OFPST_TABLE:
3554         return handle_table_stats_request(p, ofconn, osr);
3555
3556     case OFPST_PORT:
3557         return handle_port_stats_request(p, ofconn, osr, arg_size);
3558
3559     case OFPST_QUEUE:
3560         return handle_queue_stats_request(p, ofconn, osr, arg_size);
3561
3562     case OFPST_VENDOR:
3563         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_VENDOR);
3564
3565     default:
3566         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_STAT);
3567     }
3568 }
3569
3570 static long long int
3571 msec_from_nsec(uint64_t sec, uint32_t nsec)
3572 {
3573     return !sec ? 0 : sec * 1000 + nsec / 1000000;
3574 }
3575
3576 static void
3577 update_time(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule,
3578             const struct odp_flow_stats *stats)
3579 {
3580     long long int used = msec_from_nsec(stats->used_sec, stats->used_nsec);
3581     if (used > rule->used) {
3582         rule->used = used;
3583         if (rule->super && used > rule->super->used) {
3584             rule->super->used = used;
3585         }
3586         netflow_flow_update_time(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, used);
3587     }
3588 }
3589
3590 static void
3591 update_stats(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule,
3592              const struct odp_flow_stats *stats)
3593 {
3594     if (stats->n_packets) {
3595         update_time(ofproto, rule, stats);
3596         rule->packet_count += stats->n_packets;
3597         rule->byte_count += stats->n_bytes;
3598         netflow_flow_update_flags(&rule->nf_flow, stats->tcp_flags);
3599     }
3600 }
3601
3602 /* Implements OFPFC_ADD and the cases for OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT
3603  * in which no matching flow already exists in the flow table.
3604  *
3605  * Adds the flow specified by 'ofm', which is followed by 'n_actions'
3606  * ofp_actions, to 'p''s flow table.  Returns 0 on success or an OpenFlow error
3607  * code as encoded by ofp_mkerr() on failure.
3608  *
3609  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
3610  * if any. */
3611 static int
3612 add_flow(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3613          const struct ofp_flow_mod *ofm, size_t n_actions)
3614 {
3615     struct ofpbuf *packet;
3616     struct rule *rule;
3617     uint16_t in_port;
3618     int error;
3619
3620     if (ofm->flags & htons(OFPFF_CHECK_OVERLAP)) {
3621         struct flow flow;
3622         uint32_t wildcards;
3623
3624         flow_from_match(&ofm->match, p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie,
3625                         &flow, &wildcards);
3626         if (classifier_rule_overlaps(&p->cls, &flow, wildcards,
3627                                      ntohs(ofm->priority))) {
3628             return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_OVERLAP);
3629         }
3630     }
3631
3632     rule = rule_create(p, NULL, (const union ofp_action *) ofm->actions,
3633                        n_actions, ntohs(ofm->idle_timeout),
3634                        ntohs(ofm->hard_timeout),  ofm->cookie,
3635                        ofm->flags & htons(OFPFF_SEND_FLOW_REM));
3636     cls_rule_from_match(&ofm->match, ntohs(ofm->priority),
3637                         p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie, &rule->cr);
3638
3639     error = 0;
3640     if (ofm->buffer_id != htonl(UINT32_MAX)) {
3641         error = pktbuf_retrieve(ofconn->pktbuf, ntohl(ofm->buffer_id),
3642                                 &packet, &in_port);
3643     } else {
3644         packet = NULL;
3645         in_port = UINT16_MAX;
3646     }
3647
3648     rule_insert(p, rule, packet, in_port);
3649     return error;
3650 }
3651
3652 static struct rule *
3653 find_flow_strict(struct ofproto *p, const struct ofp_flow_mod *ofm)
3654 {
3655     uint32_t wildcards;
3656     struct flow flow;
3657
3658     flow_from_match(&ofm->match, p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie,
3659                     &flow, &wildcards);
3660     return rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(
3661                                   &p->cls, &flow, wildcards,
3662                                   ntohs(ofm->priority)));
3663 }
3664
3665 static int
3666 send_buffered_packet(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
3667                      struct rule *rule, const struct ofp_flow_mod *ofm)
3668 {
3669     struct ofpbuf *packet;
3670     uint16_t in_port;
3671     struct flow flow;
3672     int error;
3673
3674     if (ofm->buffer_id == htonl(UINT32_MAX)) {
3675         return 0;
3676     }
3677
3678     error = pktbuf_retrieve(ofconn->pktbuf, ntohl(ofm->buffer_id),
3679                             &packet, &in_port);
3680     if (error) {
3681         return error;
3682     }
3683
3684     flow_extract(packet, 0, in_port, &flow);
3685     rule_execute(ofproto, rule, packet, &flow);
3686
3687     return 0;
3688 }
3689 \f
3690 /* OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT. */
3691
3692 struct modify_flows_cbdata {
3693     struct ofproto *ofproto;
3694     const struct ofp_flow_mod *ofm;
3695     size_t n_actions;
3696     struct rule *match;
3697 };
3698
3699 static int modify_flow(struct ofproto *, const struct ofp_flow_mod *,
3700                        size_t n_actions, struct rule *);
3701 static void modify_flows_cb(struct cls_rule *, void *cbdata_);
3702
3703 /* Implements OFPFC_MODIFY.  Returns 0 on success or an OpenFlow error code as
3704  * encoded by ofp_mkerr() on failure.
3705  *
3706  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
3707  * if any. */
3708 static int
3709 modify_flows_loose(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3710                    const struct ofp_flow_mod *ofm, size_t n_actions)
3711 {
3712     struct modify_flows_cbdata cbdata;
3713     struct cls_rule target;
3714
3715     cbdata.ofproto = p;
3716     cbdata.ofm = ofm;
3717     cbdata.n_actions = n_actions;
3718     cbdata.match = NULL;
3719
3720     cls_rule_from_match(&ofm->match, 0, p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie,
3721                         &target);
3722
3723     classifier_for_each_match(&p->cls, &target, CLS_INC_ALL,
3724                               modify_flows_cb, &cbdata);
3725     if (cbdata.match) {
3726         /* This credits the packet to whichever flow happened to happened to
3727          * match last.  That's weird.  Maybe we should do a lookup for the
3728          * flow that actually matches the packet?  Who knows. */
3729         send_buffered_packet(p, ofconn, cbdata.match, ofm);
3730         return 0;
3731     } else {
3732         return add_flow(p, ofconn, ofm, n_actions);
3733     }
3734 }
3735
3736 /* Implements OFPFC_MODIFY_STRICT.  Returns 0 on success or an OpenFlow error
3737  * code as encoded by ofp_mkerr() on failure.
3738  *
3739  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
3740  * if any. */
3741 static int
3742 modify_flow_strict(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3743                    struct ofp_flow_mod *ofm, size_t n_actions)
3744 {
3745     struct rule *rule = find_flow_strict(p, ofm);
3746     if (rule && !rule_is_hidden(rule)) {
3747         modify_flow(p, ofm, n_actions, rule);
3748         return send_buffered_packet(p, ofconn, rule, ofm);
3749     } else {
3750         return add_flow(p, ofconn, ofm, n_actions);
3751     }
3752 }
3753
3754 /* Callback for modify_flows_loose(). */
3755 static void
3756 modify_flows_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3757 {
3758     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3759     struct modify_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
3760
3761     if (!rule_is_hidden(rule)) {
3762         cbdata->match = rule;
3763         modify_flow(cbdata->ofproto, cbdata->ofm, cbdata->n_actions, rule);
3764     }
3765 }
3766
3767 /* Implements core of OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT where 'rule' has
3768  * been identified as a flow in 'p''s flow table to be modified, by changing
3769  * the rule's actions to match those in 'ofm' (which is followed by 'n_actions'
3770  * ofp_action[] structures). */
3771 static int
3772 modify_flow(struct ofproto *p, const struct ofp_flow_mod *ofm,
3773             size_t n_actions, struct rule *rule)
3774 {
3775     size_t actions_len = n_actions * sizeof *rule->actions;
3776
3777     rule->flow_cookie = ofm->cookie;
3778
3779     /* If the actions are the same, do nothing. */
3780     if (n_actions == rule->n_actions
3781         && (!n_actions || !memcmp(ofm->actions, rule->actions, actions_len)))
3782     {
3783         return 0;
3784     }
3785
3786     /* Replace actions. */
3787     free(rule->actions);
3788     rule->actions = n_actions ? xmemdup(ofm->actions, actions_len) : NULL;
3789     rule->n_actions = n_actions;
3790
3791     /* Make sure that the datapath gets updated properly. */
3792     if (rule->cr.wc.wildcards) {
3793         COVERAGE_INC(ofproto_mod_wc_flow);
3794         p->need_revalidate = true;
3795     } else {
3796         rule_update_actions(p, rule);
3797     }
3798
3799     return 0;
3800 }
3801 \f
3802 /* OFPFC_DELETE implementation. */
3803
3804 struct delete_flows_cbdata {
3805     struct ofproto *ofproto;
3806     ovs_be16 out_port;
3807 };
3808
3809 static void delete_flows_cb(struct cls_rule *, void *cbdata_);
3810 static void delete_flow(struct ofproto *, struct rule *, ovs_be16 out_port);
3811
3812 /* Implements OFPFC_DELETE. */
3813 static void
3814 delete_flows_loose(struct ofproto *p, const struct ofp_flow_mod *ofm)
3815 {
3816     struct delete_flows_cbdata cbdata;
3817     struct cls_rule target;
3818
3819     cbdata.ofproto = p;
3820     cbdata.out_port = ofm->out_port;
3821
3822     cls_rule_from_match(&ofm->match, 0, p->tun_id_from_cookie, ofm->cookie,
3823                         &target);
3824
3825     classifier_for_each_match(&p->cls, &target, CLS_INC_ALL,
3826                               delete_flows_cb, &cbdata);
3827 }
3828
3829 /* Implements OFPFC_DELETE_STRICT. */
3830 static void
3831 delete_flow_strict(struct ofproto *p, struct ofp_flow_mod *ofm)
3832 {
3833     struct rule *rule = find_flow_strict(p, ofm);
3834     if (rule) {
3835         delete_flow(p, rule, ofm->out_port);
3836     }
3837 }
3838
3839 /* Callback for delete_flows_loose(). */
3840 static void
3841 delete_flows_cb(struct cls_rule *rule_, void *cbdata_)
3842 {
3843     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(rule_);
3844     struct delete_flows_cbdata *cbdata = cbdata_;
3845
3846     delete_flow(cbdata->ofproto, rule, cbdata->out_port);
3847 }
3848
3849 /* Implements core of OFPFC_DELETE and OFPFC_DELETE_STRICT where 'rule' has
3850  * been identified as a flow to delete from 'p''s flow table, by deleting the
3851  * flow and sending out a OFPT_FLOW_REMOVED message to any interested
3852  * controller.
3853  *
3854  * Will not delete 'rule' if it is hidden.  Will delete 'rule' only if
3855  * 'out_port' is htons(OFPP_NONE) or if 'rule' actually outputs to the
3856  * specified 'out_port'. */
3857 static void
3858 delete_flow(struct ofproto *p, struct rule *rule, ovs_be16 out_port)
3859 {
3860     if (rule_is_hidden(rule)) {
3861         return;
3862     }
3863
3864     if (out_port != htons(OFPP_NONE) && !rule_has_out_port(rule, out_port)) {
3865         return;
3866     }
3867
3868     send_flow_removed(p, rule, time_msec(), OFPRR_DELETE);
3869     rule_remove(p, rule);
3870 }
3871 \f
3872 static int
3873 handle_flow_mod(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn,
3874                 struct ofp_flow_mod *ofm)
3875 {
3876     struct ofp_match orig_match;
3877     size_t n_actions;
3878     int error;
3879
3880     error = reject_slave_controller(ofconn, &ofm->header);
3881     if (error) {
3882         return error;
3883     }
3884     error = check_ofp_message_array(&ofm->header, OFPT_FLOW_MOD, sizeof *ofm,
3885                                     sizeof *ofm->actions, &n_actions);
3886     if (error) {
3887         return error;
3888     }
3889
3890     /* We do not support the emergency flow cache.  It will hopefully
3891      * get dropped from OpenFlow in the near future. */
3892     if (ofm->flags & htons(OFPFF_EMERG)) {
3893         /* There isn't a good fit for an error code, so just state that the
3894          * flow table is full. */
3895         return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_ALL_TABLES_FULL);
3896     }
3897
3898     /* Normalize ofp->match.  If normalization actually changes anything, then
3899      * log the differences. */
3900     ofm->match.pad1[0] = ofm->match.pad2[0] = 0;
3901     orig_match = ofm->match;
3902     normalize_match(&ofm->match);
3903     if (memcmp(&ofm->match, &orig_match, sizeof orig_match)) {
3904         static struct vlog_rate_limit normal_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 1);
3905         if (!VLOG_DROP_INFO(&normal_rl)) {
3906             char *old = ofp_match_to_literal_string(&orig_match);
3907             char *new = ofp_match_to_literal_string(&ofm->match);
3908             VLOG_INFO("%s: normalization changed ofp_match, details:",
3909                       rconn_get_name(ofconn->rconn));
3910             VLOG_INFO(" pre: %s", old);
3911             VLOG_INFO("post: %s", new);
3912             free(old);
3913             free(new);
3914         }
3915     }
3916
3917     if (!ofm->match.wildcards) {
3918         ofm->priority = htons(UINT16_MAX);
3919     }
3920
3921     error = validate_actions((const union ofp_action *) ofm->actions,
3922                              n_actions, p->max_ports);
3923     if (error) {
3924         return error;
3925     }
3926
3927     switch (ntohs(ofm->command)) {
3928     case OFPFC_ADD:
3929         return add_flow(p, ofconn, ofm, n_actions);
3930
3931     case OFPFC_MODIFY:
3932         return modify_flows_loose(p, ofconn, ofm, n_actions);
3933
3934     case OFPFC_MODIFY_STRICT:
3935         return modify_flow_strict(p, ofconn, ofm, n_actions);
3936
3937     case OFPFC_DELETE:
3938         delete_flows_loose(p, ofm);
3939         return 0;
3940
3941     case OFPFC_DELETE_STRICT:
3942         delete_flow_strict(p, ofm);
3943         return 0;
3944
3945     default:
3946         return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_BAD_COMMAND);
3947     }
3948 }
3949
3950 static int
3951 handle_tun_id_from_cookie(struct ofproto *p, struct nxt_tun_id_cookie *msg)
3952 {
3953     int error;
3954
3955     error = check_ofp_message(&msg->header, OFPT_VENDOR, sizeof *msg);
3956     if (error) {
3957         return error;
3958     }
3959
3960     p->tun_id_from_cookie = !!msg->set;
3961     return 0;
3962 }
3963
3964 static int
3965 handle_role_request(struct ofproto *ofproto,
3966                     struct ofconn *ofconn, struct nicira_header *msg)
3967 {
3968     struct nx_role_request *nrr;
3969     struct nx_role_request *reply;
3970     struct ofpbuf *buf;
3971     uint32_t role;
3972
3973     if (ntohs(msg->header.length) != sizeof *nrr) {
3974         VLOG_WARN_RL(&rl, "received role request of length %u (expected %zu)",
3975                      ntohs(msg->header.length), sizeof *nrr);
3976         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
3977     }
3978     nrr = (struct nx_role_request *) msg;
3979
3980     if (ofconn->type != OFCONN_PRIMARY) {
3981         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring role request on non-controller "
3982                      "connection");
3983         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_EPERM);
3984     }
3985
3986     role = ntohl(nrr->role);
3987     if (role != NX_ROLE_OTHER && role != NX_ROLE_MASTER
3988         && role != NX_ROLE_SLAVE) {
3989         VLOG_WARN_RL(&rl, "received request for unknown role %"PRIu32, role);
3990
3991         /* There's no good error code for this. */
3992         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, -1);
3993     }
3994
3995     if (role == NX_ROLE_MASTER) {
3996         struct ofconn *other;
3997
3998         HMAP_FOR_EACH (other, hmap_node, &ofproto->controllers) {
3999             if (other->role == NX_ROLE_MASTER) {
4000                 other->role = NX_ROLE_SLAVE;
4001             }
4002         }
4003     }
4004     ofconn->role = role;
4005
4006     reply = make_openflow_xid(sizeof *reply, OFPT_VENDOR, msg->header.xid,
4007                               &buf);
4008     reply->nxh.vendor = htonl(NX_VENDOR_ID);
4009     reply->nxh.subtype = htonl(NXT_ROLE_REPLY);
4010     reply->role = htonl(role);
4011     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
4012
4013     return 0;
4014 }
4015
4016 static int
4017 handle_vendor(struct ofproto *p, struct ofconn *ofconn, void *msg)
4018 {
4019     struct ofp_vendor_header *ovh = msg;
4020     struct nicira_header *nh;
4021
4022     if (ntohs(ovh->header.length) < sizeof(struct ofp_vendor_header)) {
4023         VLOG_WARN_RL(&rl, "received vendor message of length %u "
4024                           "(expected at least %zu)",
4025                    ntohs(ovh->header.length), sizeof(struct ofp_vendor_header));
4026         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
4027     }
4028     if (ovh->vendor != htonl(NX_VENDOR_ID)) {
4029         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_VENDOR);
4030     }
4031     if (ntohs(ovh->header.length) < sizeof(struct nicira_header)) {
4032         VLOG_WARN_RL(&rl, "received Nicira vendor message of length %u "
4033                           "(expected at least %zu)",
4034                      ntohs(ovh->header.length), sizeof(struct nicira_header));
4035         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
4036     }
4037
4038     nh = msg;
4039     switch (ntohl(nh->subtype)) {
4040     case NXT_STATUS_REQUEST:
4041         return switch_status_handle_request(p->switch_status, ofconn->rconn,
4042                                             msg);
4043
4044     case NXT_TUN_ID_FROM_COOKIE:
4045         return handle_tun_id_from_cookie(p, msg);
4046
4047     case NXT_ROLE_REQUEST:
4048         return handle_role_request(p, ofconn, msg);
4049     }
4050
4051     return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_SUBTYPE);
4052 }
4053
4054 static int
4055 handle_barrier_request(struct ofconn *ofconn, struct ofp_header *oh)
4056 {
4057     struct ofp_header *ob;
4058     struct ofpbuf *buf;
4059
4060     /* Currently, everything executes synchronously, so we can just
4061      * immediately send the barrier reply. */
4062     ob = make_openflow_xid(sizeof *ob, OFPT_BARRIER_REPLY, oh->xid, &buf);
4063     queue_tx(buf, ofconn, ofconn->reply_counter);
4064     return 0;
4065 }
4066
4067 static void
4068 handle_openflow(struct ofconn *ofconn, struct ofproto *p,
4069                 struct ofpbuf *ofp_msg)
4070 {
4071     struct ofp_header *oh = ofp_msg->data;
4072     int error;
4073
4074     COVERAGE_INC(ofproto_recv_openflow);
4075     switch (oh->type) {
4076     case OFPT_ECHO_REQUEST:
4077         error = handle_echo_request(ofconn, oh);
4078         break;
4079
4080     case OFPT_ECHO_REPLY:
4081         error = 0;
4082         break;
4083
4084     case OFPT_FEATURES_REQUEST:
4085         error = handle_features_request(p, ofconn, oh);
4086         break;
4087
4088     case OFPT_GET_CONFIG_REQUEST:
4089         error = handle_get_config_request(p, ofconn, oh);
4090         break;
4091
4092     case OFPT_SET_CONFIG:
4093         error = handle_set_config(p, ofconn, ofp_msg->data);
4094         break;
4095
4096     case OFPT_PACKET_OUT:
4097         error = handle_packet_out(p, ofconn, ofp_msg->data);
4098         break;
4099
4100     case OFPT_PORT_MOD:
4101         error = handle_port_mod(p, ofconn, oh);
4102         break;
4103
4104     case OFPT_FLOW_MOD:
4105         error = handle_flow_mod(p, ofconn, ofp_msg->data);
4106         break;
4107
4108     case OFPT_STATS_REQUEST:
4109         error = handle_stats_request(p, ofconn, oh);
4110         break;
4111
4112     case OFPT_VENDOR:
4113         error = handle_vendor(p, ofconn, ofp_msg->data);
4114         break;
4115
4116     case OFPT_BARRIER_REQUEST:
4117         error = handle_barrier_request(ofconn, oh);
4118         break;
4119
4120     default:
4121         if (VLOG_IS_WARN_ENABLED()) {
4122             char *s = ofp_to_string(oh, ntohs(oh->length), 2);
4123             VLOG_DBG_RL(&rl, "OpenFlow message ignored: %s", s);
4124             free(s);
4125         }
4126         error = ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_TYPE);
4127         break;
4128     }
4129
4130     if (error) {
4131         send_error_oh(ofconn, ofp_msg->data, error);
4132     }
4133 }
4134 \f
4135 static void
4136 handle_odp_miss_msg(struct ofproto *p, struct ofpbuf *packet)
4137 {
4138     struct odp_msg *msg = packet->data;
4139     struct rule *rule;
4140     struct ofpbuf payload;
4141     struct flow flow;
4142
4143     payload.data = msg + 1;
4144     payload.size = msg->length - sizeof *msg;
4145     flow_extract(&payload, msg->arg, msg->port, &flow);
4146
4147     /* Check with in-band control to see if this packet should be sent
4148      * to the local port regardless of the flow table. */
4149     if (in_band_msg_in_hook(p->in_band, &flow, &payload)) {
4150         union odp_action action;
4151
4152         memset(&action, 0, sizeof(action));
4153         action.output.type = ODPAT_OUTPUT;
4154         action.output.port = ODPP_LOCAL;
4155         dpif_execute(p->dpif, &action, 1, &payload);
4156     }
4157
4158     rule = lookup_valid_rule(p, &flow);
4159     if (!rule) {
4160         /* Don't send a packet-in if OFPPC_NO_PACKET_IN asserted. */
4161         struct ofport *port = get_port(p, msg->port);
4162         if (port) {
4163             if (port->opp.config & OFPPC_NO_PACKET_IN) {
4164                 COVERAGE_INC(ofproto_no_packet_in);
4165                 /* XXX install 'drop' flow entry */
4166                 ofpbuf_delete(packet);
4167                 return;
4168             }
4169         } else {
4170             VLOG_WARN_RL(&rl, "packet-in on unknown port %"PRIu16, msg->port);
4171         }
4172
4173         COVERAGE_INC(ofproto_packet_in);
4174         send_packet_in(p, packet);
4175         return;
4176     }
4177
4178     if (rule->cr.wc.wildcards) {
4179         rule = rule_create_subrule(p, rule, &flow);
4180         rule_make_actions(p, rule, packet);
4181     } else {
4182         if (!rule->may_install) {
4183             /* The rule is not installable, that is, we need to process every
4184              * packet, so process the current packet and set its actions into
4185              * 'subrule'. */
4186             rule_make_actions(p, rule, packet);
4187         } else {
4188             /* XXX revalidate rule if it needs it */
4189         }
4190     }
4191
4192     if (rule->super && rule->super->cr.priority == FAIL_OPEN_PRIORITY) {
4193         /*
4194          * Extra-special case for fail-open mode.
4195          *
4196          * We are in fail-open mode and the packet matched the fail-open rule,
4197          * but we are connected to a controller too.  We should send the packet
4198          * up to the controller in the hope that it will try to set up a flow
4199          * and thereby allow us to exit fail-open.
4200          *
4201          * See the top-level comment in fail-open.c for more information.
4202          */
4203         send_packet_in(p, ofpbuf_clone_with_headroom(packet,
4204                                                      DPIF_RECV_MSG_PADDING));
4205     }
4206
4207     ofpbuf_pull(packet, sizeof *msg);
4208     rule_execute(p, rule, packet, &flow);
4209     rule_reinstall(p, rule);
4210 }
4211
4212 static void
4213 handle_odp_msg(struct ofproto *p, struct ofpbuf *packet)
4214 {
4215     struct odp_msg *msg = packet->data;
4216
4217     switch (msg->type) {
4218     case _ODPL_ACTION_NR:
4219         COVERAGE_INC(ofproto_ctlr_action);
4220         send_packet_in(p, packet);
4221         break;
4222
4223     case _ODPL_SFLOW_NR:
4224         if (p->sflow) {
4225             ofproto_sflow_received(p->sflow, msg);
4226         }
4227         ofpbuf_delete(packet);
4228         break;
4229
4230     case _ODPL_MISS_NR:
4231         handle_odp_miss_msg(p, packet);
4232         break;
4233
4234     default:
4235         VLOG_WARN_RL(&rl, "received ODP message of unexpected type %"PRIu32,
4236                      msg->type);
4237         break;
4238     }
4239 }
4240 \f
4241 /* Flow expiration. */
4242
4243 struct expire_cbdata {
4244     struct ofproto *ofproto;
4245     int dp_max_idle;
4246 };
4247
4248 static int ofproto_dp_max_idle(const struct ofproto *);
4249 static void ofproto_update_used(struct ofproto *);
4250 static void rule_expire(struct cls_rule *, void *cbdata);
4251
4252 /* This function is called periodically by ofproto_run().  Its job is to
4253  * collect updates for the flows that have been installed into the datapath,
4254  * most importantly when they last were used, and then use that information to
4255  * expire flows that have not been used recently.
4256  *
4257  * Returns the number of milliseconds after which it should be called again. */
4258 static int
4259 ofproto_expire(struct ofproto *ofproto)
4260 {
4261     struct expire_cbdata cbdata;
4262
4263     /* Update 'used' for each flow in the datapath. */
4264     ofproto_update_used(ofproto);
4265
4266     /* Expire idle flows.
4267      *
4268      * A wildcarded flow is idle only when all of its subrules have expired due
4269      * to becoming idle, so iterate through the exact-match flows first. */
4270     cbdata.ofproto = ofproto;
4271     cbdata.dp_max_idle = ofproto_dp_max_idle(ofproto);
4272     classifier_for_each(&ofproto->cls, CLS_INC_EXACT, rule_expire, &cbdata);
4273     classifier_for_each(&ofproto->cls, CLS_INC_WILD, rule_expire, &cbdata);
4274
4275     /* Let the hook know that we're at a stable point: all outstanding data
4276      * in existing flows has been accounted to the account_cb.  Thus, the
4277      * hook can now reasonably do operations that depend on having accurate
4278      * flow volume accounting (currently, that's just bond rebalancing). */
4279     if (ofproto->ofhooks->account_checkpoint_cb) {
4280         ofproto->ofhooks->account_checkpoint_cb(ofproto->aux);
4281     }
4282
4283     return MIN(cbdata.dp_max_idle, 1000);
4284 }
4285
4286 /* Update 'used' member of each flow currently installed into the datapath. */
4287 static void
4288 ofproto_update_used(struct ofproto *p)
4289 {
4290     struct odp_flow *flows;
4291     size_t n_flows;
4292     size_t i;
4293     int error;
4294
4295     error = dpif_flow_list_all(p->dpif, &flows, &n_flows);
4296     if (error) {
4297         return;
4298     }
4299
4300     for (i = 0; i < n_flows; i++) {
4301         struct odp_flow *f = &flows[i];
4302         struct rule *rule;
4303         struct flow flow;
4304
4305         odp_flow_key_to_flow(&f->key, &flow);
4306
4307         rule = rule_from_cls_rule(
4308             classifier_find_rule_exactly(&p->cls, &flow, 0, UINT16_MAX));
4309
4310         if (rule && rule->installed) {
4311             update_time(p, rule, &f->stats);
4312             rule_account(p, rule, f->stats.n_bytes);
4313         } else {
4314             /* There's a flow in the datapath that we know nothing about.
4315              * Delete it. */
4316             COVERAGE_INC(ofproto_unexpected_rule);
4317             dpif_flow_del(p->dpif, f);
4318         }
4319
4320     }
4321     free(flows);
4322 }
4323
4324 /* Calculates and returns the number of milliseconds of idle time after which
4325  * flows should expire from the datapath and we should fold their statistics
4326  * into their parent rules in userspace. */
4327 static int
4328 ofproto_dp_max_idle(const struct ofproto *ofproto)
4329 {
4330     /*
4331      * Idle time histogram.
4332      *
4333      * Most of the time a switch has a relatively small number of flows.  When
4334      * this is the case we might as well keep statistics for all of them in
4335      * userspace and to cache them in the kernel datapath for performance as
4336      * well.
4337      *
4338      * As the number of flows increases, the memory required to maintain
4339      * statistics about them in userspace and in the kernel becomes
4340      * significant.  However, with a large number of flows it is likely that
4341      * only a few of them are "heavy hitters" that consume a large amount of
4342      * bandwidth.  At this point, only heavy hitters are worth caching in the
4343      * kernel and maintaining in userspaces; other flows we can discard.
4344      *
4345      * The technique used to compute the idle time is to build a histogram with
4346      * N_BUCKETS bucket whose width is BUCKET_WIDTH msecs each.  Each flow that
4347      * is installed in the kernel gets dropped in the appropriate bucket.
4348      * After the histogram has been built, we compute the cutoff so that only
4349      * the most-recently-used 1% of flows (but at least 1000 flows) are kept
4350      * cached.  At least the most-recently-used bucket of flows is kept, so
4351      * actually an arbitrary number of flows can be kept in any given
4352      * expiration run (though the next run will delete most of those unless
4353      * they receive additional data).
4354      *
4355      * This requires a second pass through the exact-match flows, in addition
4356      * to the pass made by ofproto_update_used(), because the former function
4357      * never looks at uninstallable flows.
4358      */
4359     enum { BUCKET_WIDTH = ROUND_UP(100, TIME_UPDATE_INTERVAL) };
4360     enum { N_BUCKETS = 5000 / BUCKET_WIDTH };
4361     int buckets[N_BUCKETS] = { 0 };
4362     int total, bucket;
4363     struct rule *rule;
4364     long long int now;
4365     int i;
4366
4367     total = classifier_count_exact(&ofproto->cls);
4368     if (total <= 1000) {
4369         return N_BUCKETS * BUCKET_WIDTH;
4370     }
4371
4372     /* Build histogram. */
4373     now = time_msec();
4374     CLASSIFIER_FOR_EACH_EXACT_RULE (rule, cr, &ofproto->cls) {
4375         long long int idle = now - rule->used;
4376         int bucket = (idle <= 0 ? 0
4377                       : idle >= BUCKET_WIDTH * N_BUCKETS ? N_BUCKETS - 1
4378                       : (unsigned int) idle / BUCKET_WIDTH);
4379         buckets[bucket]++;
4380     }
4381
4382     /* Find the first bucket whose flows should be expired. */
4383     for (bucket = 0; bucket < N_BUCKETS; bucket++) {
4384         if (buckets[bucket]) {
4385             int subtotal = 0;
4386             do {
4387                 subtotal += buckets[bucket++];
4388             } while (bucket < N_BUCKETS && subtotal < MAX(1000, total / 100));
4389             break;
4390         }
4391     }
4392
4393     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
4394         struct ds s;
4395
4396         ds_init(&s);
4397         ds_put_cstr(&s, "keep");
4398         for (i = 0; i < N_BUCKETS; i++) {
4399             if (i == bucket) {
4400                 ds_put_cstr(&s, ", drop");
4401             }
4402             if (buckets[i]) {
4403                 ds_put_format(&s, " %d:%d", i * BUCKET_WIDTH, buckets[i]);
4404             }
4405         }
4406         VLOG_INFO("%s: %s (msec:count)",
4407                   dpif_name(ofproto->dpif), ds_cstr(&s));
4408         ds_destroy(&s);
4409     }
4410
4411     return bucket * BUCKET_WIDTH;
4412 }
4413
4414 static void
4415 rule_active_timeout(struct ofproto *ofproto, struct rule *rule)
4416 {
4417     if (ofproto->netflow && !is_controller_rule(rule) &&
4418         netflow_active_timeout_expired(ofproto->netflow, &rule->nf_flow)) {
4419         struct ofexpired expired;
4420         struct odp_flow odp_flow;
4421
4422         /* Get updated flow stats.
4423          *
4424          * XXX We could avoid this call entirely if (1) ofproto_update_used()
4425          * updated TCP flags and (2) the dpif_flow_list_all() in
4426          * ofproto_update_used() zeroed TCP flags. */
4427         memset(&odp_flow, 0, sizeof odp_flow);
4428         if (rule->installed) {
4429             odp_flow_key_from_flow(&odp_flow.key, &rule->cr.flow);
4430             odp_flow.flags = ODPFF_ZERO_TCP_FLAGS;
4431             dpif_flow_get(ofproto->dpif, &odp_flow);
4432
4433             if (odp_flow.stats.n_packets) {
4434                 update_time(ofproto, rule, &odp_flow.stats);
4435                 netflow_flow_update_flags(&rule->nf_flow,
4436                                           odp_flow.stats.tcp_flags);
4437             }
4438         }
4439
4440         expired.flow = rule->cr.flow;
4441         expired.packet_count = rule->packet_count +
4442                                odp_flow.stats.n_packets;
4443         expired.byte_count = rule->byte_count + odp_flow.stats.n_bytes;
4444         expired.used = rule->used;
4445
4446         netflow_expire(ofproto->netflow, &rule->nf_flow, &expired);
4447     }
4448 }
4449
4450 /* If 'cls_rule' is an OpenFlow rule, that has expired according to OpenFlow
4451  * rules, then delete it entirely.
4452  *
4453  * If 'cls_rule' is a subrule, that has not been used recently, remove it from
4454  * the datapath and fold its statistics back into its super-rule.
4455  *
4456  * (This is a callback function for classifier_for_each().) */
4457 static void
4458 rule_expire(struct cls_rule *cls_rule, void *cbdata_)
4459 {
4460     struct expire_cbdata *cbdata = cbdata_;
4461     struct ofproto *ofproto = cbdata->ofproto;
4462     struct rule *rule = rule_from_cls_rule(cls_rule);
4463     long long int hard_expire, idle_expire, expire, now;
4464
4465     /* Calculate OpenFlow expiration times for 'rule'. */
4466     hard_expire = (rule->hard_timeout
4467                    ? rule->created + rule->hard_timeout * 1000
4468                    : LLONG_MAX);
4469     idle_expire = (rule->idle_timeout
4470                    && (rule->super || list_is_empty(&rule->list))
4471                    ? rule->used + rule->idle_timeout * 1000
4472                    : LLONG_MAX);
4473     expire = MIN(hard_expire, idle_expire);
4474
4475     now = time_msec();
4476     if (now < expire) {
4477         /* 'rule' has not expired according to OpenFlow rules. */
4478         if (!rule->cr.wc.wildcards) {
4479             if (now >= rule->used + cbdata->dp_max_idle) {
4480                 /* This rule is idle, so drop it to free up resources. */
4481                 if (rule->super) {
4482                     /* It's not part of the OpenFlow flow table, so we can
4483                      * delete it entirely and fold its statistics into its
4484                      * super-rule. */
4485                     rule_remove(ofproto, rule);
4486                 } else {
4487                     /* It is part of the OpenFlow flow table, so we have to
4488                      * keep the rule but we can at least uninstall it from the
4489                      * datapath. */
4490                     rule_uninstall(ofproto, rule);
4491                 }
4492             } else {
4493                 /* Send NetFlow active timeout if appropriate. */
4494                 rule_active_timeout(cbdata->ofproto, rule);
4495             }
4496         }
4497     } else {
4498         /* 'rule' has expired according to OpenFlow rules. */
4499         COVERAGE_INC(ofproto_expired);
4500
4501         /* Update stats.  (This is a no-op if the rule expired due to an idle
4502          * timeout, because that only happens when the rule has no subrules
4503          * left.) */
4504         if (rule->cr.wc.wildcards) {
4505             struct rule *subrule, *next;
4506             LIST_FOR_EACH_SAFE (subrule, next, list, &rule->list) {
4507                 rule_remove(cbdata->ofproto, subrule);
4508             }
4509         } else {
4510             rule_uninstall(cbdata->ofproto, rule);
4511         }
4512
4513         /* Get rid of the rule. */
4514         if (!rule_is_hidden(rule)) {
4515             send_flow_removed(cbdata->ofproto, rule, now,
4516                               (now >= hard_expire
4517                                ? OFPRR_HARD_TIMEOUT : OFPRR_IDLE_TIMEOUT));
4518         }
4519         rule_remove(cbdata->ofproto, rule);
4520     }
4521 }
4522 \f
4523 static void
4524 revalidate_cb(struct cls_rule *sub_, void *cbdata_)
4525 {
4526     struct rule *sub = rule_from_cls_rule(sub_);
4527     struct revalidate_cbdata *cbdata = cbdata_;
4528
4529     if (cbdata->revalidate_all
4530         || (cbdata->revalidate_subrules && sub->super)
4531         || (tag_set_intersects(&cbdata->revalidate_set, sub->tags))) {
4532         revalidate_rule(cbdata->ofproto, sub);
4533     }
4534 }
4535
4536 static bool
4537 revalidate_rule(struct ofproto *p, struct rule *rule)
4538 {
4539     const struct flow *flow = &rule->cr.flow;
4540
4541     COVERAGE_INC(ofproto_revalidate_rule);
4542     if (rule->super) {
4543         struct rule *super;
4544         super = rule_from_cls_rule(classifier_lookup(&p->cls, flow,
4545                                                      CLS_INC_WILD));
4546         if (!super) {
4547             rule_remove(p, rule);
4548             return false;
4549         } else if (super != rule->super) {
4550             COVERAGE_INC(ofproto_revalidate_moved);
4551             list_remove(&rule->list);
4552             list_push_back(&super->list, &rule->list);
4553             rule->super = super;
4554             rule->hard_timeout = super->hard_timeout;
4555             rule->idle_timeout = super->idle_timeout;
4556             rule->created = super->created;
4557             rule->used = 0;
4558         }
4559     }
4560
4561     rule_update_actions(p, rule);
4562     return true;
4563 }
4564
4565 static struct ofpbuf *
4566 compose_flow_removed(struct ofproto *p, const struct rule *rule,
4567                      long long int now, uint8_t reason)
4568 {
4569     struct ofp_flow_removed *ofr;
4570     struct ofpbuf *buf;
4571     long long int tdiff = now - rule->created;
4572     uint32_t sec = tdiff / 1000;
4573     uint32_t msec = tdiff - (sec * 1000);
4574
4575     ofr = make_openflow(sizeof *ofr, OFPT_FLOW_REMOVED, &buf);
4576     flow_to_match(&rule->cr.flow, rule->cr.wc.wildcards, p->tun_id_from_cookie,
4577                   &ofr->match);
4578     ofr->cookie = rule->flow_cookie;
4579     ofr->priority = htons(rule->cr.priority);
4580     ofr->reason = reason;
4581     ofr->duration_sec = htonl(sec);
4582     ofr->duration_nsec = htonl(msec * 1000000);
4583     ofr->idle_timeout = htons(rule->idle_timeout);
4584     ofr->packet_count = htonll(rule->packet_count);
4585     ofr->byte_count = htonll(rule->byte_count);
4586
4587     return buf;
4588 }
4589
4590 static void
4591 send_flow_removed(struct ofproto *p, struct rule *rule,
4592                   long long int now, uint8_t reason)
4593 {
4594     struct ofconn *ofconn;
4595     struct ofconn *prev;
4596     struct ofpbuf *buf = NULL;
4597
4598     if (!rule->send_flow_removed) {
4599         return;
4600     }
4601
4602     /* We limit the maximum number of queued flow expirations it by accounting
4603      * them under the counter for replies.  That works because preventing
4604      * OpenFlow requests from being processed also prevents new flows from
4605      * being added (and expiring).  (It also prevents processing OpenFlow
4606      * requests that would not add new flows, so it is imperfect.) */
4607
4608     prev = NULL;
4609     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &p->all_conns) {
4610         if (rconn_is_connected(ofconn->rconn)
4611             && ofconn_receives_async_msgs(ofconn)) {
4612             if (prev) {
4613                 queue_tx(ofpbuf_clone(buf), prev, prev->reply_counter);
4614             } else {
4615                 buf = compose_flow_removed(p, rule, now, reason);
4616             }
4617             prev = ofconn;
4618         }
4619     }
4620     if (prev) {
4621         queue_tx(buf, prev, prev->reply_counter);
4622     }
4623 }
4624
4625 /* pinsched callback for sending 'packet' on 'ofconn'. */
4626 static void
4627 do_send_packet_in(struct ofpbuf *packet, void *ofconn_)
4628 {
4629     struct ofconn *ofconn = ofconn_;
4630
4631     rconn_send_with_limit(ofconn->rconn, packet,
4632                           ofconn->packet_in_counter, 100);
4633 }
4634
4635 /* Takes 'packet', which has been converted with do_convert_to_packet_in(), and
4636  * finalizes its content for sending on 'ofconn', and passes it to 'ofconn''s
4637  * packet scheduler for sending.
4638  *
4639  * 'max_len' specifies the maximum number of bytes of the packet to send on
4640  * 'ofconn' (INT_MAX specifies no limit).
4641  *
4642  * If 'clone' is true, the caller retains ownership of 'packet'.  Otherwise,
4643  * ownership is transferred to this function. */
4644 static void
4645 schedule_packet_in(struct ofconn *ofconn, struct ofpbuf *packet, int max_len,
4646                    bool clone)
4647 {
4648     struct ofproto *ofproto = ofconn->ofproto;
4649     struct ofp_packet_in *opi = packet->data;
4650     uint16_t in_port = ofp_port_to_odp_port(ntohs(opi->in_port));
4651     int send_len, trim_size;
4652     uint32_t buffer_id;
4653
4654     /* Get buffer. */
4655     if (opi->reason == OFPR_ACTION) {
4656         buffer_id = UINT32_MAX;
4657     } else if (ofproto->fail_open && fail_open_is_active(ofproto->fail_open)) {
4658         buffer_id = pktbuf_get_null();
4659     } else if (!ofconn->pktbuf) {
4660         buffer_id = UINT32_MAX;
4661     } else {
4662         struct ofpbuf payload;
4663         payload.data = opi->data;
4664         payload.size = packet->size - offsetof(struct ofp_packet_in, data);
4665         buffer_id = pktbuf_save(ofconn->pktbuf, &payload, in_port);
4666     }
4667
4668     /* Figure out how much of the packet to send. */
4669     send_len = ntohs(opi->total_len);
4670     if (buffer_id != UINT32_MAX) {
4671         send_len = MIN(send_len, ofconn->miss_send_len);
4672     }
4673     send_len = MIN(send_len, max_len);
4674
4675     /* Adjust packet length and clone if necessary. */
4676     trim_size = offsetof(struct ofp_packet_in, data) + send_len;
4677     if (clone) {
4678         packet = ofpbuf_clone_data(packet->data, trim_size);
4679         opi = packet->data;
4680     } else {
4681         packet->size = trim_size;
4682     }
4683
4684     /* Update packet headers. */
4685     opi->buffer_id = htonl(buffer_id);
4686     update_openflow_length(packet);
4687
4688     /* Hand over to packet scheduler.  It might immediately call into
4689      * do_send_packet_in() or it might buffer it for a while (until a later
4690      * call to pinsched_run()). */
4691     pinsched_send(ofconn->schedulers[opi->reason], in_port,
4692                   packet, do_send_packet_in, ofconn);
4693 }
4694
4695 /* Replace struct odp_msg header in 'packet' by equivalent struct
4696  * ofp_packet_in.  The odp_msg must have sufficient headroom to do so (e.g. as
4697  * returned by dpif_recv()).
4698  *
4699  * The conversion is not complete: the caller still needs to trim any unneeded
4700  * payload off the end of the buffer, set the length in the OpenFlow header,
4701  * and set buffer_id.  Those require us to know the controller settings and so
4702  * must be done on a per-controller basis.
4703  *
4704  * Returns the maximum number of bytes of the packet that should be sent to
4705  * the controller (INT_MAX if no limit). */
4706 static int
4707 do_convert_to_packet_in(struct ofpbuf *packet)
4708 {
4709     struct odp_msg *msg = packet->data;
4710     struct ofp_packet_in *opi;
4711     uint8_t reason;
4712     uint16_t total_len;
4713     uint16_t in_port;
4714     int max_len;
4715
4716     /* Extract relevant header fields */
4717     if (msg->type == _ODPL_ACTION_NR) {
4718         reason = OFPR_ACTION;
4719         max_len = msg->arg;
4720     } else {
4721         reason = OFPR_NO_MATCH;
4722         max_len = INT_MAX;
4723     }
4724     total_len = msg->length - sizeof *msg;
4725     in_port = odp_port_to_ofp_port(msg->port);
4726
4727     /* Repurpose packet buffer by overwriting header. */
4728     ofpbuf_pull(packet, sizeof(struct odp_msg));
4729     opi = ofpbuf_push_zeros(packet, offsetof(struct ofp_packet_in, data));
4730     opi->header.version = OFP_VERSION;
4731     opi->header.type = OFPT_PACKET_IN;
4732     opi->total_len = htons(total_len);
4733     opi->in_port = htons(in_port);
4734     opi->reason = reason;
4735
4736     return max_len;
4737 }
4738
4739 /* Given 'packet' containing an odp_msg of type _ODPL_ACTION_NR or
4740  * _ODPL_MISS_NR, sends an OFPT_PACKET_IN message to each OpenFlow controller
4741  * as necessary according to their individual configurations.
4742  *
4743  * 'packet' must have sufficient headroom to convert it into a struct
4744  * ofp_packet_in (e.g. as returned by dpif_recv()).
4745  *
4746  * Takes ownership of 'packet'. */
4747 static void
4748 send_packet_in(struct ofproto *ofproto, struct ofpbuf *packet)
4749 {
4750     struct ofconn *ofconn, *prev;
4751     int max_len;
4752
4753     max_len = do_convert_to_packet_in(packet);
4754
4755     prev = NULL;
4756     LIST_FOR_EACH (ofconn, node, &ofproto->all_conns) {
4757         if (ofconn_receives_async_msgs(ofconn)) {
4758             if (prev) {
4759                 schedule_packet_in(prev, packet, max_len, true);
4760             }
4761             prev = ofconn;
4762         }
4763     }
4764     if (prev) {
4765         schedule_packet_in(prev, packet, max_len, false);
4766     } else {
4767         ofpbuf_delete(packet);
4768     }
4769 }
4770
4771 static uint64_t
4772 pick_datapath_id(const struct ofproto *ofproto)
4773 {
4774     const struct ofport *port;
4775
4776     port = get_port(ofproto, ODPP_LOCAL);
4777     if (port) {
4778         uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
4779         int error;
4780
4781         error = netdev_get_etheraddr(port->netdev, ea);
4782         if (!error) {
4783             return eth_addr_to_uint64(ea);
4784         }
4785         VLOG_WARN("could not get MAC address for %s (%s)",
4786                   netdev_get_name(port->netdev), strerror(error));
4787     }
4788     return ofproto->fallback_dpid;
4789 }
4790
4791 static uint64_t
4792 pick_fallback_dpid(void)
4793 {
4794     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
4795     eth_addr_nicira_random(ea);
4796     return eth_addr_to_uint64(ea);
4797 }
4798 \f
4799 static bool
4800 default_normal_ofhook_cb(const struct flow *flow, const struct ofpbuf *packet,
4801                          struct odp_actions *actions, tag_type *tags,
4802                          uint16_t *nf_output_iface, void *ofproto_)
4803 {
4804     struct ofproto *ofproto = ofproto_;
4805     int out_port;
4806
4807     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
4808     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
4809         return true;
4810     }
4811
4812     /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
4813     if (packet != NULL) {
4814         tag_type rev_tag = mac_learning_learn(ofproto->ml, flow->dl_src,
4815                                               0, flow->in_port,
4816                                               GRAT_ARP_LOCK_NONE);
4817         if (rev_tag) {
4818             /* The log messages here could actually be useful in debugging,
4819              * so keep the rate limit relatively high. */
4820             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30, 300);
4821             VLOG_DBG_RL(&rl, "learned that "ETH_ADDR_FMT" is on port %"PRIu16,
4822                         ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src), flow->in_port);
4823             ofproto_revalidate(ofproto, rev_tag);
4824         }
4825     }
4826
4827     /* Determine output port. */
4828     out_port = mac_learning_lookup_tag(ofproto->ml, flow->dl_dst, 0, tags,
4829                                        NULL);
4830     if (out_port < 0) {
4831         flood_packets(ofproto, flow->in_port, OFPPC_NO_FLOOD,
4832                       nf_output_iface, actions);
4833     } else if (out_port != flow->in_port) {
4834         odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT)->output.port = out_port;
4835         *nf_output_iface = out_port;
4836     } else {
4837         /* Drop. */
4838     }
4839
4840     return true;
4841 }
4842
4843 static const struct ofhooks default_ofhooks = {
4844     default_normal_ofhook_cb,
4845     NULL,
4846     NULL
4847 };