secchan: Remove unhelpful STP-related log message.
[sliver-openvswitch.git] / secchan / secchan.c
1 /* Copyright (c) 2008 The Board of Trustees of The Leland Stanford
2  * Junior University
3  *
4  * We are making the OpenFlow specification and associated documentation
5  * (Software) available for public use and benefit with the expectation
6  * that others will use, modify and enhance the Software and contribute
7  * those enhancements back to the community. However, since we would
8  * like to make the Software available for broadest use, with as few
9  * restrictions as possible permission is hereby granted, free of
10  * charge, to any person obtaining a copy of this Software to deal in
11  * the Software under the copyrights without restriction, including
12  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
13  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
14  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
15  * the following conditions:
16  *
17  * The above copyright notice and this permission notice shall be
18  * included in all copies or substantial portions of the Software.
19  *
20  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
21  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
22  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
23  * NONINFRINGEMENT.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS
24  * BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN
25  * ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
26  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE
27  * SOFTWARE.
28  *
29  * The name and trademarks of copyright holder(s) may NOT be used in
30  * advertising or publicity pertaining to the Software or any
31  * derivatives without specific, written prior permission.
32  */
33
34 #include <config.h>
35 #include <assert.h>
36 #include <errno.h>
37 #include <getopt.h>
38 #include <inttypes.h>
39 #include <netinet/in.h>
40 #include <poll.h>
41 #include <regex.h>
42 #include <stdlib.h>
43 #include <signal.h>
44 #include <string.h>
45 #include <time.h>
46 #include <unistd.h>
47
48 #include "command-line.h"
49 #include "compiler.h"
50 #include "daemon.h"
51 #include "dhcp-client.h"
52 #include "dhcp.h"
53 #include "dynamic-string.h"
54 #include "fault.h"
55 #include "flow.h"
56 #include "learning-switch.h"
57 #include "list.h"
58 #include "mac-learning.h"
59 #include "netdev.h"
60 #include "nicira-ext.h"
61 #include "ofpbuf.h"
62 #include "openflow.h"
63 #include "packets.h"
64 #include "poll-loop.h"
65 #include "port-array.h"
66 #include "rconn.h"
67 #include "stp.h"
68 #include "timeval.h"
69 #include "util.h"
70 #include "vconn-ssl.h"
71 #include "vconn.h"
72 #include "vlog-socket.h"
73
74 #include "vlog.h"
75 #define THIS_MODULE VLM_secchan
76
77 /* Behavior when the connection to the controller fails. */
78 enum fail_mode {
79     FAIL_OPEN,                  /* Act as learning switch. */
80     FAIL_CLOSED                 /* Drop all packets. */
81 };
82
83 /* Maximum number of management connection listeners. */
84 #define MAX_MGMT 8
85
86 /* Settings that may be configured by the user. */
87 struct settings {
88     /* Overall mode of operation. */
89     bool discovery;           /* Discover the controller automatically? */
90     bool in_band;             /* Connect to controller in-band? */
91
92     /* Related vconns and network devices. */
93     const char *dp_name;        /* Local datapath. */
94     const char *controller_name; /* Controller (if not discovery mode). */
95     const char *listener_names[MAX_MGMT]; /* Listen for mgmt connections. */
96     size_t n_listeners;          /* Number of mgmt connection listeners. */
97     const char *monitor_name;   /* Listen for traffic monitor connections. */
98
99     /* Failure behavior. */
100     enum fail_mode fail_mode; /* Act as learning switch if no controller? */
101     int max_idle;             /* Idle time for flows in fail-open mode. */
102     int probe_interval;       /* # seconds idle before sending echo request. */
103     int max_backoff;          /* Max # seconds between connection attempts. */
104
105     /* Packet-in rate-limiting. */
106     int rate_limit;           /* Tokens added to bucket per second. */
107     int burst_limit;          /* Maximum number token bucket size. */
108
109     /* Discovery behavior. */
110     regex_t accept_controller_regex;  /* Controller vconns to accept. */
111     const char *accept_controller_re; /* String version of regex. */
112     bool update_resolv_conf;          /* Update /etc/resolv.conf? */
113
114     /* Spanning tree protocol. */
115     bool enable_stp;
116 };
117
118 struct half {
119     struct rconn *rconn;
120     struct ofpbuf *rxbuf;
121     int n_txq;                  /* No. of packets queued for tx on 'rconn'. */
122 };
123
124 struct relay {
125     struct list node;
126
127 #define HALF_LOCAL 0
128 #define HALF_REMOTE 1
129     struct half halves[2];
130
131     bool is_mgmt_conn;
132 };
133
134 struct hook {
135     bool (*packet_cb[2])(struct relay *, void *aux);
136     void (*periodic_cb)(void *aux);
137     void (*wait_cb)(void *aux);
138     void *aux;
139 };
140
141 static struct vlog_rate_limit vrl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(60, 60);
142
143 static void parse_options(int argc, char *argv[], struct settings *);
144 static void usage(void) NO_RETURN;
145
146 static struct pvconn *open_passive_vconn(const char *name);
147 static struct vconn *accept_vconn(struct pvconn *pvconn);
148
149 static struct relay *relay_create(struct rconn *local, struct rconn *remote,
150                                   bool is_mgmt_conn);
151 static struct relay *relay_accept(const struct settings *, struct pvconn *);
152 static void relay_run(struct relay *, const struct hook[], size_t n_hooks);
153 static void relay_wait(struct relay *);
154 static void relay_destroy(struct relay *);
155
156 static struct hook make_hook(bool (*local_packet_cb)(struct relay *, void *),
157                              bool (*remote_packet_cb)(struct relay *, void *),
158                              void (*periodic_cb)(void *),
159                              void (*wait_cb)(void *),
160                              void *aux);
161 static struct ofp_packet_in *get_ofp_packet_in(struct relay *);
162 static bool get_ofp_packet_eth_header(struct relay *, struct ofp_packet_in **,
163                                       struct eth_header **);
164 static void get_ofp_packet_payload(struct ofp_packet_in *, struct ofpbuf *);
165
166 struct switch_status;
167 struct status_reply;
168 static struct hook switch_status_hook_create(const struct settings *,
169                                              struct switch_status **);
170 static void switch_status_register_category(struct switch_status *,
171                                             const char *category,
172                                             void (*cb)(struct status_reply *,
173                                                        void *aux),
174                                             void *aux);
175 static void status_reply_put(struct status_reply *, const char *, ...)
176     PRINTF_FORMAT(2, 3);
177
178 static void rconn_status_cb(struct status_reply *, void *rconn_);
179
180 struct port_watcher;
181 static struct discovery *discovery_init(const struct settings *,
182                                         struct port_watcher *,
183                                         struct switch_status *);
184 static void discovery_question_connectivity(struct discovery *);
185 static bool discovery_run(struct discovery *, char **controller_name);
186 static void discovery_wait(struct discovery *);
187
188 static struct hook in_band_hook_create(const struct settings *,
189                                        struct switch_status *,
190                                        struct port_watcher *,
191                                        struct rconn *remote);
192
193 static struct hook port_watcher_create(struct rconn *local,
194                                        struct rconn *remote,
195                                        struct port_watcher **);
196 static uint32_t port_watcher_get_config(const struct port_watcher *,
197                                         uint16_t port_no);
198 static const char *port_watcher_get_name(const struct port_watcher *,
199                                          uint16_t port_no) UNUSED;
200 static const uint8_t *port_watcher_get_hwaddr(const struct port_watcher *,
201                                               uint16_t port_no);
202 static void port_watcher_set_flags(struct port_watcher *, uint16_t port_no, 
203                                    uint32_t config, uint32_t c_mask,
204                                    uint32_t state, uint32_t s_mask);
205
206 #ifdef SUPPORT_SNAT
207 static struct hook snat_hook_create(struct port_watcher *pw);
208 #endif
209
210 static struct hook stp_hook_create(const struct settings *,
211                                    struct port_watcher *,
212                                    struct rconn *local, struct rconn *remote);
213
214 static struct hook fail_open_hook_create(const struct settings *,
215                                          struct switch_status *,
216                                          struct rconn *local,
217                                          struct rconn *remote);
218 static struct hook rate_limit_hook_create(const struct settings *,
219                                           struct switch_status *,
220                                           struct rconn *local,
221                                           struct rconn *remote);
222
223
224 static void modify_dhcp_request(struct dhcp_msg *, void *aux);
225 static bool validate_dhcp_offer(const struct dhcp_msg *, void *aux);
226
227 int
228 main(int argc, char *argv[])
229 {
230     struct settings s;
231
232     struct list relays = LIST_INITIALIZER(&relays);
233
234     struct hook hooks[8];
235     size_t n_hooks = 0;
236
237     struct pvconn *monitor;
238
239     struct pvconn *listeners[MAX_MGMT];
240     size_t n_listeners;
241
242     struct rconn *local_rconn, *remote_rconn;
243     struct relay *controller_relay;
244     struct discovery *discovery;
245     struct switch_status *switch_status;
246     struct port_watcher *pw;
247     int i;
248     int retval;
249
250     set_program_name(argv[0]);
251     register_fault_handlers();
252     time_init();
253     vlog_init();
254     parse_options(argc, argv, &s);
255     signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
256
257     /* Start listening for management and monitoring connections. */
258     n_listeners = 0;
259     for (i = 0; i < s.n_listeners; i++) {
260         listeners[n_listeners++] = open_passive_vconn(s.listener_names[i]);
261     }
262     monitor = s.monitor_name ? open_passive_vconn(s.monitor_name) : NULL;
263
264     /* Initialize switch status hook. */
265     hooks[n_hooks++] = switch_status_hook_create(&s, &switch_status);
266
267     /* Start listening for vlogconf requests. */
268     retval = vlog_server_listen(NULL, NULL);
269     if (retval) {
270         ofp_fatal(retval, "Could not listen for vlog connections");
271     }
272
273     die_if_already_running();
274     daemonize();
275
276     VLOG_WARN("OpenFlow reference implementation version %s", VERSION);
277     VLOG_WARN("OpenFlow protocol version 0x%02x", OFP_VERSION);
278
279     /* Connect to datapath. */
280     local_rconn = rconn_create(0, s.max_backoff);
281     rconn_connect(local_rconn, s.dp_name);
282     switch_status_register_category(switch_status, "local",
283                                     rconn_status_cb, local_rconn);
284
285     /* Connect to controller. */
286     remote_rconn = rconn_create(s.probe_interval, s.max_backoff);
287     if (s.controller_name) {
288         retval = rconn_connect(remote_rconn, s.controller_name);
289         if (retval == EAFNOSUPPORT) {
290             ofp_fatal(0, "No support for %s vconn", s.controller_name);
291         }
292     }
293     switch_status_register_category(switch_status, "remote",
294                                     rconn_status_cb, remote_rconn);
295
296     /* Start relaying. */
297     controller_relay = relay_create(local_rconn, remote_rconn, false);
298     list_push_back(&relays, &controller_relay->node);
299
300     /* Set up hooks. */
301     hooks[n_hooks++] = port_watcher_create(local_rconn, remote_rconn, &pw);
302     discovery = s.discovery ? discovery_init(&s, pw, switch_status) : NULL;
303 #ifdef SUPPORT_SNAT
304     hooks[n_hooks++] = snat_hook_create(pw);
305 #endif
306     if (s.enable_stp) {
307         hooks[n_hooks++] = stp_hook_create(&s, pw, local_rconn, remote_rconn);
308     }
309     if (s.in_band) {
310         hooks[n_hooks++] = in_band_hook_create(&s, switch_status, pw,
311                                                remote_rconn);
312     }
313     if (s.fail_mode == FAIL_OPEN) {
314         hooks[n_hooks++] = fail_open_hook_create(&s, switch_status,
315                                                  local_rconn, remote_rconn);
316     }
317     if (s.rate_limit) {
318         hooks[n_hooks++] = rate_limit_hook_create(&s, switch_status,
319                                                   local_rconn, remote_rconn);
320     }
321     assert(n_hooks <= ARRAY_SIZE(hooks));
322
323     for (;;) {
324         struct relay *r, *n;
325         size_t i;
326
327         /* Do work. */
328         LIST_FOR_EACH_SAFE (r, n, struct relay, node, &relays) {
329             relay_run(r, hooks, n_hooks);
330         }
331         for (i = 0; i < n_listeners; i++) {
332             for (;;) {
333                 struct relay *r = relay_accept(&s, listeners[i]);
334                 if (!r) {
335                     break;
336                 }
337                 list_push_back(&relays, &r->node);
338             }
339         }
340         if (monitor) {
341             struct vconn *new = accept_vconn(monitor);
342             if (new) {
343                 rconn_add_monitor(local_rconn, new);
344             }
345         }
346         for (i = 0; i < n_hooks; i++) {
347             if (hooks[i].periodic_cb) {
348                 hooks[i].periodic_cb(hooks[i].aux);
349             }
350         }
351         if (s.discovery) {
352             char *controller_name;
353             if (rconn_is_connectivity_questionable(remote_rconn)) {
354                 discovery_question_connectivity(discovery);
355             }
356             if (discovery_run(discovery, &controller_name)) {
357                 if (controller_name) {
358                     rconn_connect(remote_rconn, controller_name);
359                 } else {
360                     rconn_disconnect(remote_rconn);
361                 }
362             }
363         }
364
365         /* Wait for something to happen. */
366         LIST_FOR_EACH (r, struct relay, node, &relays) {
367             relay_wait(r);
368         }
369         for (i = 0; i < n_listeners; i++) {
370             pvconn_wait(listeners[i]);
371         }
372         if (monitor) {
373             pvconn_wait(monitor);
374         }
375         for (i = 0; i < n_hooks; i++) {
376             if (hooks[i].wait_cb) {
377                 hooks[i].wait_cb(hooks[i].aux);
378             }
379         }
380         if (discovery) {
381             discovery_wait(discovery);
382         }
383         poll_block();
384     }
385
386     return 0;
387 }
388
389 static struct pvconn *
390 open_passive_vconn(const char *name)
391 {
392     struct pvconn *pvconn;
393     int retval;
394
395     retval = pvconn_open(name, &pvconn);
396     if (retval && retval != EAGAIN) {
397         ofp_fatal(retval, "opening %s", name);
398     }
399     return pvconn;
400 }
401
402 static struct vconn *
403 accept_vconn(struct pvconn *pvconn)
404 {
405     struct vconn *new;
406     int retval;
407
408     retval = pvconn_accept(pvconn, OFP_VERSION, &new);
409     if (retval && retval != EAGAIN) {
410         VLOG_WARN_RL(&vrl, "accept failed (%s)", strerror(retval));
411     }
412     return new;
413 }
414
415 static struct hook
416 make_hook(bool (*local_packet_cb)(struct relay *, void *aux),
417           bool (*remote_packet_cb)(struct relay *, void *aux),
418           void (*periodic_cb)(void *aux),
419           void (*wait_cb)(void *aux),
420           void *aux)
421 {
422     struct hook h;
423     h.packet_cb[HALF_LOCAL] = local_packet_cb;
424     h.packet_cb[HALF_REMOTE] = remote_packet_cb;
425     h.periodic_cb = periodic_cb;
426     h.wait_cb = wait_cb;
427     h.aux = aux;
428     return h;
429 }
430
431 static struct ofp_packet_in *
432 get_ofp_packet_in(struct relay *r)
433 {
434     struct ofpbuf *msg = r->halves[HALF_LOCAL].rxbuf;
435     struct ofp_header *oh = msg->data;
436     if (oh->type == OFPT_PACKET_IN) {
437         if (msg->size >= offsetof (struct ofp_packet_in, data)) {
438             return msg->data;
439         } else {
440             VLOG_WARN("packet too short (%zu bytes) for packet_in",
441                       msg->size);
442         }
443     }
444     return NULL;
445 }
446
447 static bool
448 get_ofp_packet_eth_header(struct relay *r, struct ofp_packet_in **opip,
449                           struct eth_header **ethp)
450 {
451     const int min_len = offsetof(struct ofp_packet_in, data) + ETH_HEADER_LEN;
452     struct ofp_packet_in *opi = get_ofp_packet_in(r);
453     if (opi && ntohs(opi->header.length) >= min_len) {
454         *opip = opi;
455         *ethp = (void *) opi->data;
456         return true;
457     }
458     return false;
459 }
460
461 \f
462 /* OpenFlow message relaying. */
463
464 static struct relay *
465 relay_accept(const struct settings *s, struct pvconn *pvconn)
466 {
467     struct vconn *new_remote, *new_local;
468     struct rconn *r1, *r2;
469     char *vconn_name;
470     int nl_index;
471     int retval;
472
473     new_remote = accept_vconn(pvconn);
474     if (!new_remote) {
475         return NULL;
476     }
477
478     if (sscanf(s->dp_name, "nl:%d", &nl_index) == 1) {
479         /* nl:123 or nl:123:1 opens a netlink connection to local datapath 123.
480          * nl:123:0 opens a netlink connection to local datapath 123 without
481          * obtaining a subscription for ofp_packet_in or ofp_flow_expired
482          * messages.  That's what we want here; management connections should
483          * not receive those messages, at least by default. */
484         vconn_name = xasprintf("nl:%d:0", nl_index);
485     } else {
486         /* We don't have a way to specify not to subscribe to those messages
487          * for other transports.  (That's a defect: really this should be in
488          * the OpenFlow protocol, not the Netlink transport). */
489         VLOG_WARN_RL(&vrl, "new management connection will receive "
490                      "asynchronous messages");
491         vconn_name = xstrdup(s->dp_name);
492     }
493
494     retval = vconn_open(vconn_name, OFP_VERSION, &new_local);
495     if (retval) {
496         VLOG_ERR_RL(&vrl, "could not connect to %s (%s)",
497                     vconn_name, strerror(retval));
498         vconn_close(new_remote);
499         free(vconn_name);
500         return NULL;
501     }
502
503     /* Create and return relay. */
504     r1 = rconn_create(0, 0);
505     rconn_connect_unreliably(r1, vconn_name, new_local);
506     free(vconn_name);
507
508     r2 = rconn_create(0, 0);
509     rconn_connect_unreliably(r2, "passive", new_remote);
510
511     return relay_create(r1, r2, true);
512 }
513
514 static struct relay *
515 relay_create(struct rconn *local, struct rconn *remote, bool is_mgmt_conn)
516 {
517     struct relay *r = xcalloc(1, sizeof *r);
518     r->halves[HALF_LOCAL].rconn = local;
519     r->halves[HALF_REMOTE].rconn = remote;
520     r->is_mgmt_conn = is_mgmt_conn;
521     return r;
522 }
523
524 static void
525 relay_run(struct relay *r, const struct hook hooks[], size_t n_hooks)
526 {
527     int iteration;
528     int i;
529
530     for (i = 0; i < 2; i++) {
531         rconn_run(r->halves[i].rconn);
532     }
533
534     /* Limit the number of iterations to prevent other tasks from starving. */
535     for (iteration = 0; iteration < 50; iteration++) {
536         bool progress = false;
537         for (i = 0; i < 2; i++) {
538             struct half *this = &r->halves[i];
539             struct half *peer = &r->halves[!i];
540
541             if (!this->rxbuf) {
542                 this->rxbuf = rconn_recv(this->rconn);
543                 if (this->rxbuf && (i == HALF_REMOTE || !r->is_mgmt_conn)) {
544                     const struct hook *h;
545                     for (h = hooks; h < &hooks[n_hooks]; h++) {
546                         if (h->packet_cb[i] && h->packet_cb[i](r, h->aux)) {
547                             ofpbuf_delete(this->rxbuf);
548                             this->rxbuf = NULL;
549                             progress = true;
550                             break;
551                         }
552                     }
553                 }
554             }
555
556             if (this->rxbuf && !this->n_txq) {
557                 int retval = rconn_send(peer->rconn, this->rxbuf,
558                                         &this->n_txq);
559                 if (retval != EAGAIN) {
560                     if (!retval) {
561                         progress = true;
562                     } else {
563                         ofpbuf_delete(this->rxbuf);
564                     }
565                     this->rxbuf = NULL;
566                 }
567             }
568         }
569         if (!progress) {
570             break;
571         }
572     }
573
574     if (r->is_mgmt_conn) {
575         for (i = 0; i < 2; i++) {
576             struct half *this = &r->halves[i];
577             if (!rconn_is_alive(this->rconn)) {
578                 relay_destroy(r);
579                 return;
580             }
581         }
582     }
583 }
584
585 static void
586 relay_wait(struct relay *r)
587 {
588     int i;
589
590     for (i = 0; i < 2; i++) {
591         struct half *this = &r->halves[i];
592
593         rconn_run_wait(this->rconn);
594         if (!this->rxbuf) {
595             rconn_recv_wait(this->rconn);
596         }
597     }
598 }
599
600 static void
601 relay_destroy(struct relay *r)
602 {
603     int i;
604
605     list_remove(&r->node);
606     for (i = 0; i < 2; i++) {
607         struct half *this = &r->halves[i];
608         rconn_destroy(this->rconn);
609         ofpbuf_delete(this->rxbuf);
610     }
611     free(r);
612 }
613 \f
614 /* Port status watcher. */
615
616 typedef void port_changed_cb_func(uint16_t port_no,
617                                   const struct ofp_phy_port *old,
618                                   const struct ofp_phy_port *new,
619                                   void *aux);
620
621 struct port_watcher_cb {
622     port_changed_cb_func *port_changed;
623     void *aux;
624 };
625
626 typedef void local_port_changed_cb_func(const struct ofp_phy_port *new,
627                                         void *aux);
628
629 struct port_watcher_local_cb {
630     local_port_changed_cb_func *local_port_changed;
631     void *aux;
632 };
633
634 struct port_watcher {
635     struct rconn *local_rconn;
636     struct rconn *remote_rconn;
637     struct port_array ports;
638     time_t last_feature_request;
639     bool got_feature_reply;
640     int n_txq;
641     struct port_watcher_cb cbs[2];
642     int n_cbs;
643     struct port_watcher_local_cb local_cbs[4];
644     int n_local_cbs;
645     char local_port_name[OFP_MAX_PORT_NAME_LEN + 1];
646 };
647
648 /* Returns the number of fields that differ from 'a' to 'b'. */
649 static int
650 opp_differs(const struct ofp_phy_port *a, const struct ofp_phy_port *b)
651 {
652     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof *a == 48); /* Trips when we add or remove fields. */
653     return ((a->port_no != b->port_no)
654             + (memcmp(a->hw_addr, b->hw_addr, sizeof a->hw_addr) != 0)
655             + (memcmp(a->name, b->name, sizeof a->name) != 0)
656             + (a->config != b->config)
657             + (a->state != b->state)
658             + (a->curr != b->curr)
659             + (a->advertised != b->advertised)
660             + (a->supported != b->supported)
661             + (a->peer != b->peer));
662 }
663
664 static void
665 sanitize_opp(struct ofp_phy_port *opp)
666 {
667     size_t i;
668
669     for (i = 0; i < sizeof opp->name; i++) {
670         char c = opp->name[i];
671         if (c && (c < 0x20 || c > 0x7e)) {
672             opp->name[i] = '.';
673         }
674     }
675     opp->name[sizeof opp->name - 1] = '\0';
676 }
677
678 static void
679 call_port_changed_callbacks(struct port_watcher *pw, int port_no,
680                             const struct ofp_phy_port *old,
681                             const struct ofp_phy_port *new)
682 {
683     int i;
684     for (i = 0; i < pw->n_cbs; i++) {
685         port_changed_cb_func *port_changed = pw->cbs[i].port_changed;
686         (port_changed)(port_no, old, new, pw->cbs[i].aux);
687     }
688 }
689
690 static void
691 get_port_name(const struct ofp_phy_port *port, char *name, size_t name_size)
692 {
693     char *p;
694
695     memcpy(name, port->name, MIN(name_size, sizeof port->name));
696     name[name_size - 1] = '\0';
697     for (p = name; *p != '\0'; p++) {
698         if (*p < 32 || *p > 126) {
699             *p = '.';
700         }
701     }
702 }
703
704 static struct ofp_phy_port *
705 lookup_port(const struct port_watcher *pw, uint16_t port_no)
706 {
707     return port_array_get(&pw->ports, port_no);
708 }
709
710 static void
711 call_local_port_changed_callbacks(struct port_watcher *pw)
712 {
713     char name[OFP_MAX_PORT_NAME_LEN + 1];
714     const struct ofp_phy_port *port;
715     int i;
716
717     /* Pass the local port to the callbacks, if it exists.
718        Pass a null pointer if there is no local port. */
719     port = lookup_port(pw, OFPP_LOCAL);
720
721     /* Log the name of the local port. */
722     if (port) {
723         get_port_name(port, name, sizeof name);
724     } else {
725         name[0] = '\0';
726     }
727     if (strcmp(pw->local_port_name, name)) {
728         if (name[0]) {
729             VLOG_WARN("Identified data path local port as \"%s\".", name);
730         } else {
731             VLOG_WARN("Data path has no local port.");
732         }
733         strcpy(pw->local_port_name, name);
734     }
735
736     /* Invoke callbacks. */
737     for (i = 0; i < pw->n_local_cbs; i++) {
738         local_port_changed_cb_func *cb = pw->local_cbs[i].local_port_changed;
739         (cb)(port, pw->local_cbs[i].aux);
740     }
741 }
742
743 static void
744 update_phy_port(struct port_watcher *pw, struct ofp_phy_port *opp,
745                 uint8_t reason)
746 {
747     struct ofp_phy_port *old;
748     uint16_t port_no;
749
750     port_no = ntohs(opp->port_no);
751     old = lookup_port(pw, port_no);
752
753     if (reason == OFPPR_DELETE && old) {
754         call_port_changed_callbacks(pw, port_no, old, NULL);
755         free(old);
756         port_array_set(&pw->ports, port_no, NULL);
757     } else if ((reason == OFPPR_MODIFY || reason == OFPPR_ADD)
758                && (!old || opp_differs(opp, old))) {
759         struct ofp_phy_port new = *opp;
760         sanitize_opp(&new);
761         call_port_changed_callbacks(pw, port_no, old, &new);
762         if (old) {
763             *old = new;
764         } else {
765             port_array_set(&pw->ports, port_no, xmemdup(&new, sizeof new));
766         }
767     }
768 }
769
770 static bool
771 port_watcher_local_packet_cb(struct relay *r, void *pw_)
772 {
773     struct port_watcher *pw = pw_;
774     struct ofpbuf *msg = r->halves[HALF_LOCAL].rxbuf;
775     struct ofp_header *oh = msg->data;
776
777     if (oh->type == OFPT_FEATURES_REPLY
778         && msg->size >= offsetof(struct ofp_switch_features, ports)) {
779         struct ofp_switch_features *osf = msg->data;
780         bool seen[PORT_ARRAY_SIZE];
781         struct ofp_phy_port *p;
782         unsigned int port_no;
783         size_t n_ports;
784         size_t i;
785
786         pw->got_feature_reply = true;
787
788         /* Update each port included in the message. */
789         memset(seen, false, sizeof seen);
790         n_ports = ((msg->size - offsetof(struct ofp_switch_features, ports))
791                    / sizeof *osf->ports);
792         for (i = 0; i < n_ports; i++) {
793             struct ofp_phy_port *opp = &osf->ports[i];
794             update_phy_port(pw, opp, OFPPR_MODIFY);
795             seen[ntohs(opp->port_no)] = true;
796         }
797
798         /* Delete all the ports not included in the message. */
799         for (p = port_array_first(&pw->ports, &port_no); p;
800              p = port_array_next(&pw->ports, &port_no)) {
801             if (!seen[port_no]) {
802                 update_phy_port(pw, p, OFPPR_DELETE);
803             }
804         }
805
806         call_local_port_changed_callbacks(pw);
807     } else if (oh->type == OFPT_PORT_STATUS
808                && msg->size >= sizeof(struct ofp_port_status)) {
809         struct ofp_port_status *ops = msg->data;
810         update_phy_port(pw, &ops->desc, ops->reason);
811         if (ops->desc.port_no == htons(OFPP_LOCAL)) {
812             call_local_port_changed_callbacks(pw);
813         }
814     }
815     return false;
816 }
817
818 static bool
819 port_watcher_remote_packet_cb(struct relay *r, void *pw_)
820 {
821     struct port_watcher *pw = pw_;
822     struct ofpbuf *msg = r->halves[HALF_REMOTE].rxbuf;
823     struct ofp_header *oh = msg->data;
824
825     if (oh->type == OFPT_PORT_MOD
826         && msg->size >= sizeof(struct ofp_port_mod)) {
827         struct ofp_port_mod *opm = msg->data;
828         uint16_t port_no = ntohs(opm->port_no);
829         struct ofp_phy_port *pw_opp = lookup_port(pw, port_no);
830         if (pw_opp->port_no != htons(OFPP_NONE)) {
831             struct ofp_phy_port old = *pw_opp;
832             pw_opp->config = ((pw_opp->config & ~opm->mask)
833                               | (opm->config & opm->mask));
834             call_port_changed_callbacks(pw, port_no, &old, pw_opp);
835             if (pw_opp->port_no == htons(OFPP_LOCAL)) {
836                 call_local_port_changed_callbacks(pw);
837             }
838         }
839     }
840     return false;
841 }
842
843 static void
844 port_watcher_periodic_cb(void *pw_)
845 {
846     struct port_watcher *pw = pw_;
847
848     if (!pw->got_feature_reply
849         && time_now() >= pw->last_feature_request + 5
850         && rconn_is_connected(pw->local_rconn)) {
851         struct ofpbuf *b;
852         make_openflow(sizeof(struct ofp_header), OFPT_FEATURES_REQUEST, &b);
853         rconn_send_with_limit(pw->local_rconn, b, &pw->n_txq, 1);
854         pw->last_feature_request = time_now();
855     }
856 }
857
858 static void
859 port_watcher_wait_cb(void *pw_)
860 {
861     struct port_watcher *pw = pw_;
862     if (!pw->got_feature_reply && rconn_is_connected(pw->local_rconn)) {
863         if (pw->last_feature_request != TIME_MIN) {
864             poll_timer_wait(pw->last_feature_request + 5 - time_now());
865         } else {
866             poll_immediate_wake();
867         }
868     }
869 }
870
871 static void
872 put_duplexes(struct ds *ds, const char *name, uint32_t features,
873              uint32_t hd_bit, uint32_t fd_bit)
874 {
875     if (features & (hd_bit | fd_bit)) {
876         ds_put_format(ds, " %s", name);
877         if (features & hd_bit) {
878             ds_put_cstr(ds, "(HD)");
879         }
880         if (features & fd_bit) {
881             ds_put_cstr(ds, "(FD)");
882         }
883     }
884 }
885
886 static void
887 put_features(struct ds *ds, const char *name, uint32_t features)
888 {
889     if (features & (OFPPF_10MB_HD | OFPPF_10MB_FD
890                     | OFPPF_100MB_HD | OFPPF_100MB_FD
891                     | OFPPF_1GB_HD | OFPPF_1GB_FD | OFPPF_10GB_FD)) {
892         ds_put_cstr(ds, name);
893         put_duplexes(ds, "10M", features, OFPPF_10MB_HD, OFPPF_10MB_FD);
894         put_duplexes(ds, "100M", features,
895                      OFPPF_100MB_HD, OFPPF_100MB_FD);
896         put_duplexes(ds, "1G", features, OFPPF_100MB_HD, OFPPF_100MB_FD);
897         if (features & OFPPF_10GB_FD) {
898             ds_put_cstr(ds, " 10G");
899         }
900         if (features & OFPPF_AUTONEG) {
901             ds_put_cstr(ds, " AUTO_NEG");
902         }
903         if (features & OFPPF_PAUSE) {
904             ds_put_cstr(ds, " PAUSE");
905         }
906         if (features & OFPPF_PAUSE_ASYM) {
907             ds_put_cstr(ds, " PAUSE_ASYM");
908         }
909     }
910 }
911
912 static void
913 log_port_status(uint16_t port_no,
914                 const struct ofp_phy_port *old,
915                 const struct ofp_phy_port *new,
916                 void *aux)
917 {
918     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
919         if (old && new && (opp_differs(old, new)
920                            == ((old->config != new->config)
921                                + (old->state != new->state))))
922         {
923             /* Don't care if only state or config changed. */
924         } else if (!new) {
925             if (old) {
926                 VLOG_DBG("Port %d deleted", port_no);
927             }
928         } else {
929             struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
930             uint32_t curr = ntohl(new->curr);
931             uint32_t supported = ntohl(new->supported);
932             ds_put_format(&ds, "\"%s\", "ETH_ADDR_FMT, new->name,
933                           ETH_ADDR_ARGS(new->hw_addr));
934             if (curr) {
935                 put_features(&ds, ", current", curr);
936             }
937             if (supported) {
938                 put_features(&ds, ", supports", supported);
939             }
940             VLOG_DBG("Port %d %s: %s",
941                      port_no, old ? "changed" : "added", ds_cstr(&ds));
942             ds_destroy(&ds);
943         }
944     }
945 }
946
947 static void
948 port_watcher_register_callback(struct port_watcher *pw,
949                                port_changed_cb_func *port_changed,
950                                void *aux)
951 {
952     assert(pw->n_cbs < ARRAY_SIZE(pw->cbs));
953     pw->cbs[pw->n_cbs].port_changed = port_changed;
954     pw->cbs[pw->n_cbs].aux = aux;
955     pw->n_cbs++;
956 }
957
958 static void
959 port_watcher_register_local_port_callback(struct port_watcher *pw,
960                                           local_port_changed_cb_func *cb,
961                                           void *aux)
962 {
963     assert(pw->n_local_cbs < ARRAY_SIZE(pw->local_cbs));
964     pw->local_cbs[pw->n_local_cbs].local_port_changed = cb;
965     pw->local_cbs[pw->n_local_cbs].aux = aux;
966     pw->n_local_cbs++;
967 }
968
969 static uint32_t
970 port_watcher_get_config(const struct port_watcher *pw, uint16_t port_no)
971 {
972     struct ofp_phy_port *p = lookup_port(pw, port_no);
973     return p ? ntohl(p->config) : 0;
974 }
975
976 static const char *
977 port_watcher_get_name(const struct port_watcher *pw, uint16_t port_no)
978 {
979     struct ofp_phy_port *p = lookup_port(pw, port_no);
980     return p ? (const char *) p->name : NULL;
981 }
982
983 static const uint8_t *
984 port_watcher_get_hwaddr(const struct port_watcher *pw, uint16_t port_no) 
985 {
986     struct ofp_phy_port *p = lookup_port(pw, port_no);
987     return p ? p->hw_addr : NULL;
988 }
989
990 static void
991 port_watcher_set_flags(struct port_watcher *pw, uint16_t port_no, 
992                        uint32_t config, uint32_t c_mask,
993                        uint32_t state, uint32_t s_mask)
994 {
995     struct ofp_phy_port old;
996     struct ofp_phy_port *p;
997     struct ofp_port_mod *opm;
998     struct ofp_port_status *ops;
999     struct ofpbuf *b;
1000
1001     p = lookup_port(pw, port_no);
1002     if (!p) {
1003         return;
1004     }
1005
1006     if (!((ntohl(p->state) ^ state) & s_mask) 
1007             && (!((ntohl(p->config) ^ config) & c_mask))) {
1008         return;
1009     }
1010     old = *p;
1011
1012     /* Update our idea of the flags. */
1013     p->config = htonl((ntohl(p->config) & ~c_mask) | (config & c_mask));
1014     p->state = htonl((ntohl(p->state) & ~s_mask) | (state & s_mask));
1015     call_port_changed_callbacks(pw, port_no, &old, p);
1016
1017     /* Change the flags in the datapath. */
1018     opm = make_openflow(sizeof *opm, OFPT_PORT_MOD, &b);
1019     opm->port_no = p->port_no;
1020     memcpy(opm->hw_addr, p->hw_addr, OFP_ETH_ALEN);
1021     opm->config = p->config;
1022     opm->mask = htonl(c_mask);
1023     opm->advertise = htonl(0);
1024     rconn_send(pw->local_rconn, b, NULL);
1025
1026     /* Notify the controller that the flags changed. */
1027     ops = make_openflow(sizeof *ops, OFPT_PORT_STATUS, &b);
1028     ops->reason = OFPPR_MODIFY;
1029     ops->desc = *p;
1030     rconn_send(pw->remote_rconn, b, NULL);
1031 }
1032
1033 static bool
1034 port_watcher_is_ready(const struct port_watcher *pw)
1035 {
1036     return pw->got_feature_reply;
1037 }
1038
1039 static struct hook
1040 port_watcher_create(struct rconn *local_rconn, struct rconn *remote_rconn,
1041                     struct port_watcher **pwp)
1042 {
1043     struct port_watcher *pw;
1044
1045     pw = *pwp = xcalloc(1, sizeof *pw);
1046     pw->local_rconn = local_rconn;
1047     pw->remote_rconn = remote_rconn;
1048     pw->last_feature_request = TIME_MIN;
1049     port_array_init(&pw->ports);
1050     pw->local_port_name[0] = '\0';
1051     port_watcher_register_callback(pw, log_port_status, NULL);
1052     return make_hook(port_watcher_local_packet_cb,
1053                      port_watcher_remote_packet_cb,
1054                      port_watcher_periodic_cb,
1055                      port_watcher_wait_cb, pw);
1056 }
1057 \f
1058 #ifdef SUPPORT_SNAT
1059 struct snat_port_conf {
1060     struct list node;
1061     struct nx_snat_config config;
1062 };
1063
1064 struct snat_data {
1065     struct port_watcher *pw;
1066     struct list port_list;
1067 };
1068
1069
1070 /* Source-NAT configuration monitor. */
1071 #define SNAT_CMD_LEN 1024
1072
1073 /* Commands to configure iptables.  There is no programmatic interface
1074  * to iptables from the kernel, so we're stuck making command-line calls
1075  * in user-space. */
1076 #define SNAT_FLUSH_ALL_CMD "/sbin/iptables -t nat -F"
1077 #define SNAT_FLUSH_CHAIN_CMD "/sbin/iptables -t nat -F of-snat-%s"
1078
1079 #define SNAT_ADD_CHAIN_CMD "/sbin/iptables -t nat -N of-snat-%s"
1080 #define SNAT_CONF_CHAIN_CMD "/sbin/iptables -t nat -A POSTROUTING -o %s -j of-snat-%s"
1081
1082 #define SNAT_ADD_IP_CMD "/sbin/iptables -t nat -A of-snat-%s -j SNAT --to %s-%s"
1083 #define SNAT_ADD_TCP_CMD "/sbin/iptables -t nat -A of-snat-%s -j SNAT -p TCP --to %s-%s:%d-%d"
1084 #define SNAT_ADD_UDP_CMD "/sbin/iptables -t nat -A of-snat-%s -j SNAT -p UDP --to %s-%s:%d-%d"
1085
1086 #define SNAT_UNSET_CHAIN_CMD "/sbin/iptables -t nat -D POSTROUTING -o %s -j of-snat-%s"
1087 #define SNAT_DEL_CHAIN_CMD "/sbin/iptables -t nat -X of-snat-%s"
1088
1089 static void 
1090 snat_add_rules(const struct nx_snat_config *sc, const uint8_t *dev_name)
1091 {
1092     char command[SNAT_CMD_LEN];
1093     char ip_str_start[16];
1094     char ip_str_end[16];
1095
1096
1097     snprintf(ip_str_start, sizeof ip_str_start, IP_FMT, 
1098             IP_ARGS(&sc->ip_addr_start));
1099     snprintf(ip_str_end, sizeof ip_str_end, IP_FMT, 
1100             IP_ARGS(&sc->ip_addr_end));
1101
1102     /* We always attempt to remove existing entries, so that we know
1103      * there's a pristine state for SNAT on the interface.  We just ignore 
1104      * the results of these calls, since iptables will complain about 
1105      * any non-existent entries. */
1106
1107     /* Flush the chain that does the SNAT. */
1108     snprintf(command, sizeof(command), SNAT_FLUSH_CHAIN_CMD, dev_name);
1109     system(command);
1110
1111     /* We always try to create the a new chain. */
1112     snprintf(command, sizeof(command), SNAT_ADD_CHAIN_CMD, dev_name);
1113     system(command);
1114
1115     /* Disassociate any old SNAT chain from the POSTROUTING chain. */
1116     snprintf(command, sizeof(command), SNAT_UNSET_CHAIN_CMD, dev_name, 
1117             dev_name);
1118     system(command);
1119
1120     /* Associate the new chain with the POSTROUTING hook. */
1121     snprintf(command, sizeof(command), SNAT_CONF_CHAIN_CMD, dev_name, 
1122             dev_name);
1123     if (system(command) != 0) {
1124         VLOG_ERR("SNAT: problem flushing chain for add");
1125         return;
1126     }
1127
1128     /* If configured, restrict TCP source port ranges. */
1129     if ((sc->tcp_start != 0) && (sc->tcp_end != 0)) {
1130         snprintf(command, sizeof(command), SNAT_ADD_TCP_CMD, 
1131                 dev_name, ip_str_start, ip_str_end,
1132                 ntohs(sc->tcp_start), ntohs(sc->tcp_end));
1133         if (system(command) != 0) {
1134             VLOG_ERR("SNAT: problem adding TCP rule");
1135             return;
1136         }
1137     }
1138
1139     /* If configured, restrict UDP source port ranges. */
1140     if ((sc->udp_start != 0) && (sc->udp_end != 0)) {
1141         snprintf(command, sizeof(command), SNAT_ADD_UDP_CMD, 
1142                 dev_name, ip_str_start, ip_str_end,
1143                 ntohs(sc->udp_start), ntohs(sc->udp_end));
1144         if (system(command) != 0) {
1145             VLOG_ERR("SNAT: problem adding UDP rule");
1146             return;
1147         }
1148     }
1149
1150     /* Add a rule that covers all IP traffic that would not be covered
1151      * by the prior TCP or UDP ranges. */
1152     snprintf(command, sizeof(command), SNAT_ADD_IP_CMD, 
1153             dev_name, ip_str_start, ip_str_end);
1154     if (system(command) != 0) {
1155         VLOG_ERR("SNAT: problem adding base rule");
1156         return;
1157     }
1158 }
1159
1160 static void 
1161 snat_del_rules(const uint8_t *dev_name)
1162 {
1163     char command[SNAT_CMD_LEN];
1164
1165     /* Flush the chain that does the SNAT. */
1166     snprintf(command, sizeof(command), SNAT_FLUSH_CHAIN_CMD, dev_name);
1167     if (system(command) != 0) {
1168         VLOG_ERR("SNAT: problem flushing chain for deletion");
1169         return;
1170     }
1171
1172     /* Disassociate the SNAT chain from the POSTROUTING chain. */
1173     snprintf(command, sizeof(command), SNAT_UNSET_CHAIN_CMD, dev_name, 
1174             dev_name);
1175     if (system(command) != 0) {
1176         VLOG_ERR("SNAT: problem unsetting chain");
1177         return;
1178     }
1179
1180     /* Now we can finally delete our SNAT chain. */
1181     snprintf(command, sizeof(command), SNAT_DEL_CHAIN_CMD, dev_name);
1182     if (system(command) != 0) {
1183         VLOG_ERR("SNAT: problem deleting chain");
1184         return;
1185     }
1186 }
1187
1188 static void 
1189 snat_config(const struct nx_snat_config *sc, struct snat_data *snat)
1190 {
1191     struct snat_port_conf *c, *spc=NULL;
1192     const uint8_t *netdev_name;
1193
1194     netdev_name = (const uint8_t *) port_watcher_get_name(snat->pw,
1195                                                           ntohs(sc->port));
1196     if (!netdev_name) {
1197         return;
1198     }
1199
1200     LIST_FOR_EACH(c, struct snat_port_conf, node, &snat->port_list) {
1201         if (c->config.port == sc->port) {
1202             spc = c;
1203             break;
1204         }
1205     }
1206
1207     if (sc->command == NXSC_ADD) {
1208         if (!spc) {
1209             spc = xmalloc(sizeof(*c));
1210             if (!spc) {
1211                 VLOG_ERR("SNAT: no memory for new entry");
1212                 return;
1213             }
1214             list_push_back(&snat->port_list, &spc->node);
1215         }
1216         memcpy(&spc->config, sc, sizeof(spc->config));
1217         snat_add_rules(sc, netdev_name);
1218     } else if (spc) {
1219         snat_del_rules(netdev_name);
1220         list_remove(&spc->node);
1221     }
1222 }
1223
1224 static bool
1225 snat_remote_packet_cb(struct relay *r, void *snat_)
1226 {
1227     struct snat_data *snat = snat_;
1228     struct ofpbuf *msg = r->halves[HALF_REMOTE].rxbuf;
1229     struct nicira_header *request = msg->data;
1230     struct nx_act_config *nac = msg->data;
1231     int n_configs, i;
1232
1233
1234     if (msg->size < sizeof(struct nx_act_config)) {
1235         return false;
1236     }
1237     request = msg->data;
1238     if (request->header.type != OFPT_VENDOR
1239         || request->vendor != htonl(NX_VENDOR_ID)
1240         || request->subtype != htonl(NXT_ACT_SET_CONFIG)) {
1241         return false;
1242     }
1243
1244     /* We're only interested in attempts to configure SNAT */
1245     if (nac->type != htons(NXAST_SNAT)) {
1246         return false;
1247     }
1248
1249     n_configs = (msg->size - sizeof *nac) / sizeof *nac->snat;
1250     for (i=0; i<n_configs; i++) {
1251         snat_config(&nac->snat[i], snat);
1252     }
1253
1254     return false;
1255 }
1256
1257 static void
1258 snat_port_changed_cb(uint16_t port_no,
1259                     const struct ofp_phy_port *old,
1260                     const struct ofp_phy_port *new,
1261                     void *snat_)
1262 {
1263     struct snat_data *snat = snat_;
1264     struct snat_port_conf *c;
1265
1266     /* We're only interested in ports that went away */
1267     if (old && !new) {
1268         return;
1269     }
1270
1271     LIST_FOR_EACH(c, struct snat_port_conf, node, &snat->port_list) {
1272         if (c->config.port == old->port_no) {
1273             snat_del_rules(old->name);
1274             list_remove(&c->node);
1275             return;
1276         }
1277     }
1278 }
1279
1280 static struct hook
1281 snat_hook_create(struct port_watcher *pw)
1282 {
1283     int ret;
1284     struct snat_data *snat;
1285
1286     ret = system(SNAT_FLUSH_ALL_CMD); 
1287     if (ret != 0) {
1288         VLOG_ERR("SNAT: problem flushing tables");
1289     }
1290
1291     snat = xcalloc(1, sizeof *snat);
1292     snat->pw = pw;
1293     list_init(&snat->port_list);
1294
1295     port_watcher_register_callback(pw, snat_port_changed_cb, snat);
1296     return make_hook(NULL, snat_remote_packet_cb, NULL, NULL, snat);
1297 }
1298 #endif /* SUPPORT_SNAT */
1299 \f
1300 /* Spanning tree protocol. */
1301
1302 /* Extra time, in seconds, at boot before going into fail-open, to give the
1303  * spanning tree protocol time to figure out the network layout. */
1304 #define STP_EXTRA_BOOT_TIME 30
1305
1306 struct stp_data {
1307     struct stp *stp;
1308     struct port_watcher *pw;
1309     struct rconn *local_rconn;
1310     struct rconn *remote_rconn;
1311     long long int last_tick_256ths;
1312     int n_txq;
1313 };
1314
1315 static bool
1316 stp_local_packet_cb(struct relay *r, void *stp_)
1317 {
1318     struct ofpbuf *msg = r->halves[HALF_LOCAL].rxbuf;
1319     struct ofp_header *oh;
1320     struct stp_data *stp = stp_;
1321     struct ofp_packet_in *opi;
1322     struct eth_header *eth;
1323     struct llc_header *llc;
1324     struct ofpbuf payload;
1325     uint16_t port_no;
1326     struct flow flow;
1327
1328     oh = msg->data;
1329     if (oh->type == OFPT_FEATURES_REPLY
1330         && msg->size >= offsetof(struct ofp_switch_features, ports)) {
1331         struct ofp_switch_features *osf = msg->data;
1332         osf->capabilities |= htonl(OFPC_STP);
1333         return false;
1334     }
1335
1336     if (!get_ofp_packet_eth_header(r, &opi, &eth)
1337         || !eth_addr_equals(eth->eth_dst, stp_eth_addr)) {
1338         return false;
1339     }
1340
1341     port_no = ntohs(opi->in_port);
1342     if (port_no >= STP_MAX_PORTS) {
1343         /* STP only supports 255 ports. */
1344         return false;
1345     }
1346     if (port_watcher_get_config(stp->pw, port_no) & OFPPC_NO_STP) {
1347         /* We're not doing STP on this port. */
1348         return false;
1349     }
1350
1351     if (opi->reason == OFPR_ACTION) {
1352         /* The controller set up a flow for this, so we won't intercept it. */
1353         return false;
1354     }
1355
1356     get_ofp_packet_payload(opi, &payload);
1357     flow_extract(&payload, port_no, &flow);
1358     if (flow.dl_type != htons(OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE)) {
1359         VLOG_DBG("non-LLC frame received on STP multicast address");
1360         return false;
1361     }
1362     llc = ofpbuf_at_assert(&payload, sizeof *eth, sizeof *llc);
1363     if (llc->llc_dsap != STP_LLC_DSAP) {
1364         VLOG_DBG("bad DSAP 0x%02"PRIx8" received on STP multicast address",
1365                  llc->llc_dsap);
1366         return false;
1367     }
1368
1369     /* Trim off padding on payload. */
1370     if (payload.size > ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN) {
1371         payload.size = ntohs(eth->eth_type) + ETH_HEADER_LEN;
1372     }
1373     if (ofpbuf_try_pull(&payload, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN)) {
1374         struct stp_port *p = stp_get_port(stp->stp, port_no);
1375         stp_received_bpdu(p, payload.data, payload.size);
1376     }
1377
1378     return true;
1379 }
1380
1381 static long long int
1382 time_256ths(void)
1383 {
1384     return time_msec() * 256 / 1000;
1385 }
1386
1387 static void
1388 stp_periodic_cb(void *stp_)
1389 {
1390     struct stp_data *stp = stp_;
1391     long long int now_256ths = time_256ths();
1392     long long int elapsed_256ths = now_256ths - stp->last_tick_256ths;
1393     struct stp_port *p;
1394
1395     if (!port_watcher_is_ready(stp->pw)) {
1396         /* Can't start STP until we know port flags, because port flags can
1397          * disable STP. */
1398         return;
1399     }
1400     if (elapsed_256ths <= 0) {
1401         return;
1402     }
1403
1404     stp_tick(stp->stp, MIN(INT_MAX, elapsed_256ths));
1405     stp->last_tick_256ths = now_256ths;
1406
1407     while (stp_get_changed_port(stp->stp, &p)) {
1408         int port_no = stp_port_no(p);
1409         enum stp_state s_state = stp_port_get_state(p);
1410
1411         if (s_state != STP_DISABLED) {
1412             VLOG_WARN("STP: Port %d entered %s state",
1413                       port_no, stp_state_name(s_state));
1414         }
1415         if (!(port_watcher_get_config(stp->pw, port_no) & OFPPC_NO_STP)) {
1416             uint32_t p_config = 0;
1417             uint32_t p_state;
1418             switch (s_state) {
1419             case STP_LISTENING:
1420                 p_state = OFPPS_STP_LISTEN;
1421                 break;
1422             case STP_LEARNING:
1423                 p_state = OFPPS_STP_LEARN;
1424                 break;
1425             case STP_DISABLED:
1426             case STP_FORWARDING:
1427                 p_state = OFPPS_STP_FORWARD;
1428                 break;
1429             case STP_BLOCKING:
1430                 p_state = OFPPS_STP_BLOCK;
1431                 break;
1432             default:
1433                 VLOG_DBG_RL(&vrl, "STP: Port %d has bad state %x",
1434                             port_no, s_state);
1435                 p_state = OFPPS_STP_FORWARD;
1436                 break;
1437             }
1438             if (!stp_forward_in_state(s_state)) {
1439                 p_config = OFPPC_NO_FLOOD;
1440             }
1441             port_watcher_set_flags(stp->pw, port_no, 
1442                                    p_config, OFPPC_NO_FLOOD,
1443                                    p_state, OFPPS_STP_MASK);
1444         } else {
1445             /* We don't own those flags. */
1446         }
1447     }
1448 }
1449
1450 static void
1451 stp_wait_cb(void *stp_ UNUSED)
1452 {
1453     poll_timer_wait(1000);
1454 }
1455
1456 static void
1457 send_bpdu(const void *bpdu, size_t bpdu_size, int port_no, void *stp_)
1458 {
1459     struct stp_data *stp = stp_;
1460     const uint8_t *port_mac;
1461     struct eth_header *eth;
1462     struct llc_header *llc;
1463     struct ofpbuf pkt, *opo;
1464
1465     port_mac = port_watcher_get_hwaddr(stp->pw, port_no);
1466     if (!port_mac) {
1467         VLOG_WARN_RL(&vrl, "cannot send BPDU on missing port %d", port_no);
1468         return;
1469     }
1470
1471     /* Packet skeleton. */
1472     ofpbuf_init(&pkt, ETH_HEADER_LEN + LLC_HEADER_LEN + bpdu_size);
1473     eth = ofpbuf_put_uninit(&pkt, sizeof *eth);
1474     llc = ofpbuf_put_uninit(&pkt, sizeof *llc);
1475     ofpbuf_put(&pkt, bpdu, bpdu_size);
1476
1477     /* 802.2 header. */
1478     memcpy(eth->eth_dst, stp_eth_addr, ETH_ADDR_LEN);
1479     memcpy(eth->eth_src, port_mac, ETH_ADDR_LEN);
1480     eth->eth_type = htons(pkt.size - ETH_HEADER_LEN);
1481
1482     /* LLC header. */
1483     llc->llc_dsap = STP_LLC_DSAP;
1484     llc->llc_ssap = STP_LLC_SSAP;
1485     llc->llc_cntl = STP_LLC_CNTL;
1486
1487     opo = make_unbuffered_packet_out(&pkt, OFPP_NONE, port_no);
1488     ofpbuf_uninit(&pkt);
1489     rconn_send_with_limit(stp->local_rconn, opo, &stp->n_txq, OFPP_MAX);
1490 }
1491
1492 static bool
1493 stp_is_port_supported(uint16_t port_no)
1494 {
1495     return port_no < STP_MAX_PORTS;
1496 }
1497
1498 static void
1499 stp_port_changed_cb(uint16_t port_no,
1500                     const struct ofp_phy_port *old,
1501                     const struct ofp_phy_port *new,
1502                     void *stp_)
1503 {
1504     struct stp_data *stp = stp_;
1505     struct stp_port *p;
1506
1507     if (!stp_is_port_supported(port_no)) {
1508         return;
1509     }
1510
1511     p = stp_get_port(stp->stp, port_no);
1512     if (!new
1513         || new->config & htonl(OFPPC_NO_STP | OFPPC_PORT_DOWN)
1514         || new->state & htonl(OFPPS_LINK_DOWN)) {
1515         stp_port_disable(p);
1516     } else {
1517         int speed = 0;
1518         stp_port_enable(p);
1519         if (new->curr & (OFPPF_10MB_HD | OFPPF_10MB_FD)) {
1520             speed = 10;
1521         } else if (new->curr & (OFPPF_100MB_HD | OFPPF_100MB_FD)) {
1522             speed = 100;
1523         } else if (new->curr & (OFPPF_1GB_HD | OFPPF_1GB_FD)) {
1524             speed = 1000;
1525         } else if (new->curr & OFPPF_100MB_FD) {
1526             speed = 10000;
1527         }
1528         stp_port_set_speed(p, speed);
1529     }
1530 }
1531
1532 static void
1533 stp_local_port_changed_cb(const struct ofp_phy_port *port, void *stp_)
1534 {
1535     struct stp_data *stp = stp_;
1536     if (port) {
1537         stp_set_bridge_id(stp->stp, eth_addr_to_uint64(port->hw_addr));
1538     }
1539 }
1540
1541 static struct hook
1542 stp_hook_create(const struct settings *s, struct port_watcher *pw,
1543                 struct rconn *local, struct rconn *remote)
1544 {
1545     uint8_t dpid[ETH_ADDR_LEN];
1546     struct stp_data *stp;
1547
1548     stp = xcalloc(1, sizeof *stp);
1549     eth_addr_random(dpid);
1550     stp->stp = stp_create("stp", eth_addr_to_uint64(dpid), send_bpdu, stp);
1551     stp->pw = pw;
1552     stp->local_rconn = local;
1553     stp->remote_rconn = remote;
1554     stp->last_tick_256ths = time_256ths();
1555
1556     port_watcher_register_callback(pw, stp_port_changed_cb, stp);
1557     port_watcher_register_local_port_callback(pw, stp_local_port_changed_cb,
1558                                               stp);
1559     return make_hook(stp_local_packet_cb, NULL,
1560                      stp_periodic_cb, stp_wait_cb, stp);
1561 }
1562 \f
1563 /* In-band control. */
1564
1565 struct in_band_data {
1566     const struct settings *s;
1567     struct mac_learning *ml;
1568     struct netdev *of_device;
1569     struct rconn *controller;
1570     int n_queued;
1571 };
1572
1573 static void
1574 queue_tx(struct rconn *rc, struct in_band_data *in_band, struct ofpbuf *b)
1575 {
1576     rconn_send_with_limit(rc, b, &in_band->n_queued, 10);
1577 }
1578
1579 static const uint8_t *
1580 get_controller_mac(struct in_band_data *in_band)
1581 {
1582     static uint32_t ip, last_nonzero_ip;
1583     static uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN], last_nonzero_mac[ETH_ADDR_LEN];
1584     static time_t next_refresh = 0;
1585
1586     uint32_t last_ip = ip;
1587
1588     time_t now = time_now();
1589
1590     ip = rconn_get_ip(in_band->controller);
1591     if (last_ip != ip || !next_refresh || now >= next_refresh) {
1592         bool have_mac;
1593
1594         /* Look up MAC address. */
1595         memset(mac, 0, sizeof mac);
1596         if (ip && in_band->of_device) {
1597             int retval = netdev_arp_lookup(in_band->of_device, ip, mac);
1598             if (retval) {
1599                 VLOG_DBG_RL(&vrl, "cannot look up controller hw address "
1600                             "("IP_FMT"): %s", IP_ARGS(&ip), strerror(retval));
1601             }
1602         }
1603         have_mac = !eth_addr_is_zero(mac);
1604
1605         /* Log changes in IP, MAC addresses. */
1606         if (ip && ip != last_nonzero_ip) {
1607             VLOG_DBG("controller IP address changed from "IP_FMT
1608                      " to "IP_FMT, IP_ARGS(&last_nonzero_ip), IP_ARGS(&ip));
1609             last_nonzero_ip = ip;
1610         }
1611         if (have_mac && memcmp(last_nonzero_mac, mac, ETH_ADDR_LEN)) {
1612             VLOG_DBG("controller MAC address changed from "ETH_ADDR_FMT" to "
1613                      ETH_ADDR_FMT,
1614                      ETH_ADDR_ARGS(last_nonzero_mac), ETH_ADDR_ARGS(mac));
1615             memcpy(last_nonzero_mac, mac, ETH_ADDR_LEN);
1616         }
1617
1618         /* Schedule next refresh.
1619          *
1620          * If we have an IP address but not a MAC address, then refresh
1621          * quickly, since we probably will get a MAC address soon (via ARP).
1622          * Otherwise, we can afford to wait a little while. */
1623         next_refresh = now + (!ip || have_mac ? 10 : 1);
1624     }
1625     return !eth_addr_is_zero(mac) ? mac : NULL;
1626 }
1627
1628 static bool
1629 is_controller_mac(const uint8_t dl_addr[ETH_ADDR_LEN],
1630                   struct in_band_data *in_band)
1631 {
1632     const uint8_t *mac = get_controller_mac(in_band);
1633     return mac && eth_addr_equals(mac, dl_addr);
1634 }
1635
1636 static void
1637 in_band_learn_mac(struct in_band_data *in_band,
1638                   uint16_t in_port, const uint8_t src_mac[ETH_ADDR_LEN])
1639 {
1640     if (mac_learning_learn(in_band->ml, src_mac, in_port)) {
1641         VLOG_DBG_RL(&vrl, "learned that "ETH_ADDR_FMT" is on port %"PRIu16,
1642                     ETH_ADDR_ARGS(src_mac), in_port);
1643     }
1644 }
1645
1646 static bool
1647 in_band_local_packet_cb(struct relay *r, void *in_band_)
1648 {
1649     struct in_band_data *in_band = in_band_;
1650     struct rconn *rc = r->halves[HALF_LOCAL].rconn;
1651     struct ofp_packet_in *opi;
1652     struct eth_header *eth;
1653     struct ofpbuf payload;
1654     struct flow flow;
1655     uint16_t in_port;
1656     int out_port;
1657
1658     if (!get_ofp_packet_eth_header(r, &opi, &eth) || !in_band->of_device) {
1659         return false;
1660     }
1661     in_port = ntohs(opi->in_port);
1662
1663     /* Deal with local stuff. */
1664     if (in_port == OFPP_LOCAL) {
1665         /* Sent by secure channel. */
1666         out_port = mac_learning_lookup(in_band->ml, eth->eth_dst);
1667     } else if (eth_addr_equals(eth->eth_dst,
1668                                netdev_get_etheraddr(in_band->of_device))) {
1669         /* Sent to secure channel. */
1670         out_port = OFPP_LOCAL;
1671         in_band_learn_mac(in_band, in_port, eth->eth_src);
1672     } else if (eth->eth_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
1673                && eth_addr_is_broadcast(eth->eth_dst)
1674                && is_controller_mac(eth->eth_src, in_band)) {
1675         /* ARP sent by controller. */
1676         out_port = OFPP_FLOOD;
1677     } else if (is_controller_mac(eth->eth_dst, in_band)
1678                || is_controller_mac(eth->eth_src, in_band)) {
1679         /* Traffic to or from controller.  Switch it by hand. */
1680         in_band_learn_mac(in_band, in_port, eth->eth_src);
1681         out_port = mac_learning_lookup(in_band->ml, eth->eth_dst);
1682     } else {
1683         const uint8_t *controller_mac;
1684         controller_mac = get_controller_mac(in_band);
1685         if (eth->eth_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
1686             && eth_addr_is_broadcast(eth->eth_dst)
1687             && is_controller_mac(eth->eth_src, in_band)) {
1688             /* ARP sent by controller. */
1689             out_port = OFPP_FLOOD;
1690         } else if (is_controller_mac(eth->eth_dst, in_band)
1691                    && in_port == mac_learning_lookup(in_band->ml,
1692                                                      controller_mac)) {
1693             /* Drop controller traffic that arrives on the controller port. */
1694             out_port = -1;
1695         } else {
1696             return false;
1697         }
1698     }
1699
1700     get_ofp_packet_payload(opi, &payload);
1701     flow_extract(&payload, in_port, &flow);
1702     if (in_port == out_port) {
1703         /* The input and output port match.  Set up a flow to drop packets. */
1704         queue_tx(rc, in_band, make_add_flow(&flow, ntohl(opi->buffer_id),
1705                                           in_band->s->max_idle, 0));
1706     } else if (out_port != OFPP_FLOOD) {
1707         /* The output port is known, so add a new flow. */
1708         queue_tx(rc, in_band,
1709                  make_add_simple_flow(&flow, ntohl(opi->buffer_id),
1710                                       out_port, in_band->s->max_idle));
1711
1712         /* If the switch didn't buffer the packet, we need to send a copy. */
1713         if (ntohl(opi->buffer_id) == UINT32_MAX) {
1714             queue_tx(rc, in_band,
1715                      make_unbuffered_packet_out(&payload, in_port, out_port));
1716         }
1717     } else {
1718         /* We don't know that MAC.  Send along the packet without setting up a
1719          * flow. */
1720         struct ofpbuf *b;
1721         if (ntohl(opi->buffer_id) == UINT32_MAX) {
1722             b = make_unbuffered_packet_out(&payload, in_port, out_port);
1723         } else {
1724             b = make_buffered_packet_out(ntohl(opi->buffer_id),
1725                                          in_port, out_port);
1726         }
1727         queue_tx(rc, in_band, b);
1728     }
1729     return true;
1730 }
1731
1732 static void
1733 in_band_status_cb(struct status_reply *sr, void *in_band_)
1734 {
1735     struct in_band_data *in_band = in_band_;
1736     struct in_addr local_ip;
1737     uint32_t controller_ip;
1738     const uint8_t *controller_mac;
1739
1740     if (in_band->of_device) {
1741         const uint8_t *mac = netdev_get_etheraddr(in_band->of_device);
1742         if (netdev_get_in4(in_band->of_device, &local_ip)) {
1743             status_reply_put(sr, "local-ip="IP_FMT, IP_ARGS(&local_ip.s_addr));
1744         }
1745         status_reply_put(sr, "local-mac="ETH_ADDR_FMT, ETH_ADDR_ARGS(mac));
1746
1747         controller_ip = rconn_get_ip(in_band->controller);
1748         if (controller_ip) {
1749             status_reply_put(sr, "controller-ip="IP_FMT,
1750                              IP_ARGS(&controller_ip));
1751         }
1752         controller_mac = get_controller_mac(in_band);
1753         if (controller_mac) {
1754             status_reply_put(sr, "controller-mac="ETH_ADDR_FMT,
1755                              ETH_ADDR_ARGS(controller_mac));
1756         }
1757     }
1758 }
1759
1760 static void
1761 get_ofp_packet_payload(struct ofp_packet_in *opi, struct ofpbuf *payload)
1762 {
1763     payload->data = opi->data;
1764     payload->size = ntohs(opi->header.length) - offsetof(struct ofp_packet_in,
1765                                                          data);
1766 }
1767
1768 static void
1769 in_band_local_port_cb(const struct ofp_phy_port *port, void *in_band_)
1770 {
1771     struct in_band_data *in_band = in_band_;
1772     if (port) {
1773         char name[sizeof port->name + 1];
1774         get_port_name(port, name, sizeof name);
1775
1776         if (!in_band->of_device
1777             || strcmp(netdev_get_name(in_band->of_device), name))
1778         {
1779             int error;
1780             netdev_close(in_band->of_device);
1781             error = netdev_open(name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE,
1782                                 &in_band->of_device);
1783             if (error) {
1784                 VLOG_ERR("failed to open in-band control network device "
1785                          "\"%s\": %s", name, strerror(errno));
1786             }
1787         }
1788     } else {
1789         netdev_close(in_band->of_device);
1790         in_band->of_device = NULL;
1791     }
1792 }
1793
1794 static struct hook
1795 in_band_hook_create(const struct settings *s, struct switch_status *ss,
1796                     struct port_watcher *pw, struct rconn *remote)
1797 {
1798     struct in_band_data *in_band;
1799
1800     in_band = xcalloc(1, sizeof *in_band);
1801     in_band->s = s;
1802     in_band->ml = mac_learning_create();
1803     in_band->of_device = NULL;
1804     in_band->controller = remote;
1805     switch_status_register_category(ss, "in-band", in_band_status_cb, in_band);
1806     port_watcher_register_local_port_callback(pw, in_band_local_port_cb,
1807                                               in_band);
1808     return make_hook(in_band_local_packet_cb, NULL, NULL, NULL, in_band);
1809 }
1810 \f
1811 /* Fail open support. */
1812
1813 struct fail_open_data {
1814     const struct settings *s;
1815     struct rconn *local_rconn;
1816     struct rconn *remote_rconn;
1817     struct lswitch *lswitch;
1818     int last_disconn_secs;
1819     time_t boot_deadline;
1820 };
1821
1822 /* Causes 'r' to enter or leave fail-open mode, if appropriate. */
1823 static void
1824 fail_open_periodic_cb(void *fail_open_)
1825 {
1826     struct fail_open_data *fail_open = fail_open_;
1827     int disconn_secs;
1828     bool open;
1829
1830     if (time_now() < fail_open->boot_deadline) {
1831         return;
1832     }
1833     disconn_secs = rconn_failure_duration(fail_open->remote_rconn);
1834     open = disconn_secs >= fail_open->s->probe_interval * 3;
1835     if (open != (fail_open->lswitch != NULL)) {
1836         if (!open) {
1837             VLOG_WARN("No longer in fail-open mode");
1838             lswitch_destroy(fail_open->lswitch);
1839             fail_open->lswitch = NULL;
1840         } else {
1841             VLOG_WARN("Could not connect to controller for %d seconds, "
1842                       "failing open", disconn_secs);
1843             fail_open->lswitch = lswitch_create(fail_open->local_rconn, true,
1844                                                 fail_open->s->max_idle);
1845             fail_open->last_disconn_secs = disconn_secs;
1846         }
1847     } else if (open && disconn_secs > fail_open->last_disconn_secs + 60) {
1848         VLOG_WARN("Still in fail-open mode after %d seconds disconnected "
1849                   "from controller", disconn_secs);
1850         fail_open->last_disconn_secs = disconn_secs;
1851     }
1852 }
1853
1854 static bool
1855 fail_open_local_packet_cb(struct relay *r, void *fail_open_)
1856 {
1857     struct fail_open_data *fail_open = fail_open_;
1858     if (!fail_open->lswitch) {
1859         return false;
1860     } else {
1861         lswitch_process_packet(fail_open->lswitch, fail_open->local_rconn,
1862                                r->halves[HALF_LOCAL].rxbuf);
1863         rconn_run(fail_open->local_rconn);
1864         return true;
1865     }
1866 }
1867
1868 static void
1869 fail_open_status_cb(struct status_reply *sr, void *fail_open_)
1870 {
1871     struct fail_open_data *fail_open = fail_open_;
1872     const struct settings *s = fail_open->s;
1873     int trigger_duration = s->probe_interval * 3;
1874     int cur_duration = rconn_failure_duration(fail_open->remote_rconn);
1875
1876     status_reply_put(sr, "trigger-duration=%d", trigger_duration);
1877     status_reply_put(sr, "current-duration=%d", cur_duration);
1878     status_reply_put(sr, "triggered=%s",
1879                      cur_duration >= trigger_duration ? "true" : "false");
1880     status_reply_put(sr, "max-idle=%d", s->max_idle);
1881 }
1882
1883 static struct hook
1884 fail_open_hook_create(const struct settings *s, struct switch_status *ss,
1885                       struct rconn *local_rconn, struct rconn *remote_rconn)
1886 {
1887     struct fail_open_data *fail_open = xmalloc(sizeof *fail_open);
1888     fail_open->s = s;
1889     fail_open->local_rconn = local_rconn;
1890     fail_open->remote_rconn = remote_rconn;
1891     fail_open->lswitch = NULL;
1892     fail_open->boot_deadline = time_now() + s->probe_interval * 3;
1893     if (s->enable_stp) {
1894         fail_open->boot_deadline += STP_EXTRA_BOOT_TIME;
1895     }
1896     switch_status_register_category(ss, "fail-open",
1897                                     fail_open_status_cb, fail_open);
1898     return make_hook(fail_open_local_packet_cb, NULL,
1899                      fail_open_periodic_cb, NULL, fail_open);
1900 }
1901 \f
1902 struct rate_limiter {
1903     const struct settings *s;
1904     struct rconn *remote_rconn;
1905
1906     /* One queue per physical port. */
1907     struct ofp_queue queues[OFPP_MAX];
1908     int n_queued;               /* Sum over queues[*].n. */
1909     int next_tx_port;           /* Next port to check in round-robin. */
1910
1911     /* Token bucket.
1912      *
1913      * It costs 1000 tokens to send a single packet_in message.  A single token
1914      * per message would be more straightforward, but this choice lets us avoid
1915      * round-off error in refill_bucket()'s calculation of how many tokens to
1916      * add to the bucket, since no division step is needed. */
1917     long long int last_fill;    /* Time at which we last added tokens. */
1918     int tokens;                 /* Current number of tokens. */
1919
1920     /* Transmission queue. */
1921     int n_txq;                  /* No. of packets waiting in rconn for tx. */
1922
1923     /* Statistics reporting. */
1924     unsigned long long n_normal;        /* # txed w/o rate limit queuing. */
1925     unsigned long long n_limited;       /* # queued for rate limiting. */
1926     unsigned long long n_queue_dropped; /* # dropped due to queue overflow. */
1927     unsigned long long n_tx_dropped;    /* # dropped due to tx overflow. */
1928 };
1929
1930 /* Drop a packet from the longest queue in 'rl'. */
1931 static void
1932 drop_packet(struct rate_limiter *rl)
1933 {
1934     struct ofp_queue *longest;  /* Queue currently selected as longest. */
1935     int n_longest;              /* # of queues of same length as 'longest'. */
1936     struct ofp_queue *q;
1937
1938     longest = &rl->queues[0];
1939     n_longest = 1;
1940     for (q = &rl->queues[0]; q < &rl->queues[OFPP_MAX]; q++) {
1941         if (longest->n < q->n) {
1942             longest = q;
1943             n_longest = 1;
1944         } else if (longest->n == q->n) {
1945             n_longest++;
1946
1947             /* Randomly select one of the longest queues, with a uniform
1948              * distribution (Knuth algorithm 3.4.2R). */
1949             if (!random_range(n_longest)) {
1950                 longest = q;
1951             }
1952         }
1953     }
1954
1955     /* FIXME: do we want to pop the tail instead? */
1956     ofpbuf_delete(queue_pop_head(longest));
1957     rl->n_queued--;
1958 }
1959
1960 /* Remove and return the next packet to transmit (in round-robin order). */
1961 static struct ofpbuf *
1962 dequeue_packet(struct rate_limiter *rl)
1963 {
1964     unsigned int i;
1965
1966     for (i = 0; i < OFPP_MAX; i++) {
1967         unsigned int port = (rl->next_tx_port + i) % OFPP_MAX;
1968         struct ofp_queue *q = &rl->queues[port];
1969         if (q->n) {
1970             rl->next_tx_port = (port + 1) % OFPP_MAX;
1971             rl->n_queued--;
1972             return queue_pop_head(q);
1973         }
1974     }
1975     NOT_REACHED();
1976 }
1977
1978 /* Add tokens to the bucket based on elapsed time. */
1979 static void
1980 refill_bucket(struct rate_limiter *rl)
1981 {
1982     const struct settings *s = rl->s;
1983     long long int now = time_msec();
1984     long long int tokens = (now - rl->last_fill) * s->rate_limit + rl->tokens;
1985     if (tokens >= 1000) {
1986         rl->last_fill = now;
1987         rl->tokens = MIN(tokens, s->burst_limit * 1000);
1988     }
1989 }
1990
1991 /* Attempts to remove enough tokens from 'rl' to transmit a packet.  Returns
1992  * true if successful, false otherwise.  (In the latter case no tokens are
1993  * removed.) */
1994 static bool
1995 get_token(struct rate_limiter *rl)
1996 {
1997     if (rl->tokens >= 1000) {
1998         rl->tokens -= 1000;
1999         return true;
2000     } else {
2001         return false;
2002     }
2003 }
2004
2005 static bool
2006 rate_limit_local_packet_cb(struct relay *r, void *rl_)
2007 {
2008     struct rate_limiter *rl = rl_;
2009     const struct settings *s = rl->s;
2010     struct ofp_packet_in *opi;
2011
2012     opi = get_ofp_packet_in(r);
2013     if (!opi) {
2014         return false;
2015     }
2016
2017     if (!rl->n_queued && get_token(rl)) {
2018         /* In the common case where we are not constrained by the rate limit,
2019          * let the packet take the normal path. */
2020         rl->n_normal++;
2021         return false;
2022     } else {
2023         /* Otherwise queue it up for the periodic callback to drain out. */
2024         struct ofpbuf *msg = r->halves[HALF_LOCAL].rxbuf;
2025         int port = ntohs(opi->in_port) % OFPP_MAX;
2026         if (rl->n_queued >= s->burst_limit) {
2027             drop_packet(rl);
2028         }
2029         queue_push_tail(&rl->queues[port], ofpbuf_clone(msg));
2030         rl->n_queued++;
2031         rl->n_limited++;
2032         return true;
2033     }
2034 }
2035
2036 static void
2037 rate_limit_status_cb(struct status_reply *sr, void *rl_)
2038 {
2039     struct rate_limiter *rl = rl_;
2040
2041     status_reply_put(sr, "normal=%llu", rl->n_normal);
2042     status_reply_put(sr, "limited=%llu", rl->n_limited);
2043     status_reply_put(sr, "queue-dropped=%llu", rl->n_queue_dropped);
2044     status_reply_put(sr, "tx-dropped=%llu", rl->n_tx_dropped);
2045 }
2046
2047 static void
2048 rate_limit_periodic_cb(void *rl_)
2049 {
2050     struct rate_limiter *rl = rl_;
2051     int i;
2052
2053     /* Drain some packets out of the bucket if possible, but limit the number
2054      * of iterations to allow other code to get work done too. */
2055     refill_bucket(rl);
2056     for (i = 0; rl->n_queued && get_token(rl) && i < 50; i++) {
2057         /* Use a small, arbitrary limit for the amount of queuing to do here,
2058          * because the TCP connection is responsible for buffering and there is
2059          * no point in trying to transmit faster than the TCP connection can
2060          * handle. */
2061         struct ofpbuf *b = dequeue_packet(rl);
2062         if (rconn_send_with_limit(rl->remote_rconn, b, &rl->n_txq, 10)) {
2063             rl->n_tx_dropped++;
2064         }
2065     }
2066 }
2067
2068 static void
2069 rate_limit_wait_cb(void *rl_)
2070 {
2071     struct rate_limiter *rl = rl_;
2072     if (rl->n_queued) {
2073         if (rl->tokens >= 1000) {
2074             /* We can transmit more packets as soon as we're called again. */
2075             poll_immediate_wake();
2076         } else {
2077             /* We have to wait for the bucket to re-fill.  We could calculate
2078              * the exact amount of time here for increased smoothness. */
2079             poll_timer_wait(TIME_UPDATE_INTERVAL / 2);
2080         }
2081     }
2082 }
2083
2084 static struct hook
2085 rate_limit_hook_create(const struct settings *s, struct switch_status *ss,
2086                        struct rconn *local, struct rconn *remote)
2087 {
2088     struct rate_limiter *rl;
2089     size_t i;
2090
2091     rl = xcalloc(1, sizeof *rl);
2092     rl->s = s;
2093     rl->remote_rconn = remote;
2094     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rl->queues); i++) {
2095         queue_init(&rl->queues[i]);
2096     }
2097     rl->last_fill = time_msec();
2098     rl->tokens = s->rate_limit * 100;
2099     switch_status_register_category(ss, "rate-limit",
2100                                     rate_limit_status_cb, rl);
2101     return make_hook(rate_limit_local_packet_cb, NULL, rate_limit_periodic_cb,
2102                      rate_limit_wait_cb, rl);
2103 }
2104 \f
2105 /* OFPST_SWITCH statistics. */
2106
2107 struct switch_status_category {
2108     char *name;
2109     void (*cb)(struct status_reply *, void *aux);
2110     void *aux;
2111 };
2112
2113 struct switch_status {
2114     const struct settings *s;
2115     time_t booted;
2116     struct switch_status_category categories[8];
2117     int n_categories;
2118 };
2119
2120 struct status_reply {
2121     struct switch_status_category *category;
2122     struct ds request;
2123     struct ds output;
2124 };
2125
2126 static bool
2127 switch_status_remote_packet_cb(struct relay *r, void *ss_)
2128 {
2129     struct switch_status *ss = ss_;
2130     struct rconn *rc = r->halves[HALF_REMOTE].rconn;
2131     struct ofpbuf *msg = r->halves[HALF_REMOTE].rxbuf;
2132     struct switch_status_category *c;
2133     struct nicira_header *request;
2134     struct nicira_header *reply;
2135     struct status_reply sr;
2136     struct ofpbuf *b;
2137     int retval;
2138
2139     if (msg->size < sizeof(struct nicira_header)) {
2140         return false;
2141     }
2142     request = msg->data;
2143     if (request->header.type != OFPT_VENDOR
2144         || request->vendor != htonl(NX_VENDOR_ID)
2145         || request->subtype != htonl(NXT_STATUS_REQUEST)) {
2146         return false;
2147     }
2148
2149     sr.request.string = (void *) (request + 1);
2150     sr.request.length = msg->size - sizeof *request;
2151     ds_init(&sr.output);
2152     for (c = ss->categories; c < &ss->categories[ss->n_categories]; c++) {
2153         if (!memcmp(c->name, sr.request.string,
2154                     MIN(strlen(c->name), sr.request.length))) {
2155             sr.category = c;
2156             c->cb(&sr, c->aux);
2157         }
2158     }
2159     reply = make_openflow_xid(sizeof *reply + sr.output.length,
2160                               OFPT_VENDOR, request->header.xid, &b);
2161     reply->vendor = htonl(NX_VENDOR_ID);
2162     reply->subtype = htonl(NXT_STATUS_REPLY);
2163     memcpy(reply + 1, sr.output.string, sr.output.length);
2164     retval = rconn_send(rc, b, NULL);
2165     if (retval && retval != EAGAIN) {
2166         VLOG_WARN("send failed (%s)", strerror(retval));
2167     }
2168     ds_destroy(&sr.output);
2169     return true;
2170 }
2171
2172 static void
2173 rconn_status_cb(struct status_reply *sr, void *rconn_)
2174 {
2175     struct rconn *rconn = rconn_;
2176     time_t now = time_now();
2177
2178     status_reply_put(sr, "name=%s", rconn_get_name(rconn));
2179     status_reply_put(sr, "state=%s", rconn_get_state(rconn));
2180     status_reply_put(sr, "backoff=%d", rconn_get_backoff(rconn));
2181     status_reply_put(sr, "is-connected=%s",
2182                      rconn_is_connected(rconn) ? "true" : "false");
2183     status_reply_put(sr, "sent-msgs=%u", rconn_packets_sent(rconn));
2184     status_reply_put(sr, "received-msgs=%u", rconn_packets_received(rconn));
2185     status_reply_put(sr, "attempted-connections=%u",
2186                      rconn_get_attempted_connections(rconn));
2187     status_reply_put(sr, "successful-connections=%u",
2188                      rconn_get_successful_connections(rconn));
2189     status_reply_put(sr, "last-connection=%ld",
2190                      (long int) (now - rconn_get_last_connection(rconn)));
2191     status_reply_put(sr, "time-connected=%lu",
2192                      rconn_get_total_time_connected(rconn));
2193     status_reply_put(sr, "state-elapsed=%u", rconn_get_state_elapsed(rconn));
2194 }
2195
2196 static void
2197 config_status_cb(struct status_reply *sr, void *s_)
2198 {
2199     const struct settings *s = s_;
2200     size_t i;
2201
2202     for (i = 0; i < s->n_listeners; i++) {
2203         status_reply_put(sr, "management%zu=%s", i, s->listener_names[i]);
2204     }
2205     if (s->probe_interval) {
2206         status_reply_put(sr, "probe-interval=%d", s->probe_interval);
2207     }
2208     if (s->max_backoff) {
2209         status_reply_put(sr, "max-backoff=%d", s->max_backoff);
2210     }
2211 }
2212
2213 static void
2214 switch_status_cb(struct status_reply *sr, void *ss_)
2215 {
2216     struct switch_status *ss = ss_;
2217     time_t now = time_now();
2218
2219     status_reply_put(sr, "now=%ld", (long int) now);
2220     status_reply_put(sr, "uptime=%ld", (long int) (now - ss->booted));
2221     status_reply_put(sr, "pid=%ld", (long int) getpid());
2222 }
2223
2224 static struct hook
2225 switch_status_hook_create(const struct settings *s, struct switch_status **ssp)
2226 {
2227     struct switch_status *ss = xcalloc(1, sizeof *ss);
2228     ss->s = s;
2229     ss->booted = time_now();
2230     switch_status_register_category(ss, "config",
2231                                     config_status_cb, (void *) s);
2232     switch_status_register_category(ss, "switch", switch_status_cb, ss);
2233     *ssp = ss;
2234     return make_hook(NULL, switch_status_remote_packet_cb, NULL, NULL, ss);
2235 }
2236
2237 static void
2238 switch_status_register_category(struct switch_status *ss,
2239                                 const char *category,
2240                                 void (*cb)(struct status_reply *,
2241                                            void *aux),
2242                                 void *aux)
2243 {
2244     struct switch_status_category *c;
2245     assert(ss->n_categories < ARRAY_SIZE(ss->categories));
2246     c = &ss->categories[ss->n_categories++];
2247     c->cb = cb;
2248     c->aux = aux;
2249     c->name = xstrdup(category);
2250 }
2251
2252 static void
2253 status_reply_put(struct status_reply *sr, const char *content, ...)
2254 {
2255     size_t old_length = sr->output.length;
2256     size_t added;
2257     va_list args;
2258
2259     /* Append the status reply to the output. */
2260     ds_put_format(&sr->output, "%s.", sr->category->name);
2261     va_start(args, content);
2262     ds_put_format_valist(&sr->output, content, args);
2263     va_end(args);
2264     if (ds_last(&sr->output) != '\n') {
2265         ds_put_char(&sr->output, '\n');
2266     }
2267
2268     /* Drop what we just added if it doesn't match the request. */
2269     added = sr->output.length - old_length;
2270     if (added < sr->request.length
2271         || memcmp(&sr->output.string[old_length],
2272                   sr->request.string, sr->request.length)) {
2273         ds_truncate(&sr->output, old_length);
2274     }
2275 }
2276
2277 \f
2278 /* Controller discovery. */
2279
2280 struct discovery
2281 {
2282     const struct settings *s;
2283     struct dhclient *dhcp;
2284     int n_changes;
2285 };
2286
2287 static void
2288 discovery_status_cb(struct status_reply *sr, void *d_)
2289 {
2290     struct discovery *d = d_;
2291
2292     status_reply_put(sr, "accept-remote=%s", d->s->accept_controller_re);
2293     status_reply_put(sr, "n-changes=%d", d->n_changes);
2294     if (d->dhcp) {
2295         status_reply_put(sr, "state=%s", dhclient_get_state(d->dhcp));
2296         status_reply_put(sr, "state-elapsed=%u",
2297                          dhclient_get_state_elapsed(d->dhcp)); 
2298         if (dhclient_is_bound(d->dhcp)) {
2299             uint32_t ip = dhclient_get_ip(d->dhcp);
2300             uint32_t netmask = dhclient_get_netmask(d->dhcp);
2301             uint32_t router = dhclient_get_router(d->dhcp);
2302
2303             const struct dhcp_msg *cfg = dhclient_get_config(d->dhcp);
2304             uint32_t dns_server;
2305             char *domain_name;
2306             int i;
2307
2308             status_reply_put(sr, "ip="IP_FMT, IP_ARGS(&ip));
2309             status_reply_put(sr, "netmask="IP_FMT, IP_ARGS(&netmask));
2310             if (router) {
2311                 status_reply_put(sr, "router="IP_FMT, IP_ARGS(&router));
2312             }
2313
2314             for (i = 0; dhcp_msg_get_ip(cfg, DHCP_CODE_DNS_SERVER, i,
2315                                         &dns_server);
2316                  i++) {
2317                 status_reply_put(sr, "dns%d="IP_FMT, i, IP_ARGS(&dns_server));
2318             }
2319
2320             domain_name = dhcp_msg_get_string(cfg, DHCP_CODE_DOMAIN_NAME);
2321             if (domain_name) {
2322                 status_reply_put(sr, "domain=%s", domain_name);
2323                 free(domain_name);
2324             }
2325
2326             status_reply_put(sr, "lease-remaining=%u",
2327                              dhclient_get_lease_remaining(d->dhcp));
2328         }
2329     }
2330 }
2331
2332 static void
2333 discovery_local_port_cb(const struct ofp_phy_port *port, void *d_) 
2334 {
2335     struct discovery *d = d_;
2336     if (port) {
2337         char name[OFP_MAX_PORT_NAME_LEN + 1];
2338         struct netdev *netdev;
2339         int retval;
2340
2341         /* Check that this was really a change. */
2342         get_port_name(port, name, sizeof name);
2343         if (d->dhcp && !strcmp(netdev_get_name(dhclient_get_netdev(d->dhcp)),
2344                                name)) {
2345             return;
2346         }
2347
2348         /* Destroy current DHCP client. */
2349         dhclient_destroy(d->dhcp);
2350         d->dhcp = NULL;
2351
2352         /* Bring local network device up. */
2353         retval = netdev_open(name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE, &netdev);
2354         if (retval) {
2355             VLOG_ERR("Could not open %s device, discovery disabled: %s",
2356                      name, strerror(retval));
2357             return;
2358         }
2359         retval = netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
2360         if (retval) {
2361             VLOG_ERR("Could not bring %s device up, discovery disabled: %s",
2362                      name, strerror(retval));
2363             return;
2364         }
2365         netdev_close(netdev);
2366
2367         /* Initialize DHCP client. */
2368         retval = dhclient_create(name, modify_dhcp_request,
2369                                  validate_dhcp_offer, (void *) d->s, &d->dhcp);
2370         if (retval) {
2371             VLOG_ERR("Failed to initialize DHCP client, "
2372                      "discovery disabled: %s", strerror(retval));
2373             return;
2374         }
2375         dhclient_init(d->dhcp, 0);
2376     } else {
2377         dhclient_destroy(d->dhcp);
2378         d->dhcp = NULL;
2379     }
2380 }
2381
2382
2383 static struct discovery *
2384 discovery_init(const struct settings *s, struct port_watcher *pw,
2385                struct switch_status *ss)
2386 {
2387     struct discovery *d;
2388
2389     d = xmalloc(sizeof *d);
2390     d->s = s;
2391     d->dhcp = NULL;
2392     d->n_changes = 0;
2393
2394     switch_status_register_category(ss, "discovery", discovery_status_cb, d);
2395     port_watcher_register_local_port_callback(pw, discovery_local_port_cb, d);
2396
2397     return d;
2398 }
2399
2400 static void
2401 discovery_question_connectivity(struct discovery *d)
2402 {
2403     if (d->dhcp) {
2404         dhclient_force_renew(d->dhcp, 15); 
2405     }
2406 }
2407
2408 static bool
2409 discovery_run(struct discovery *d, char **controller_name)
2410 {
2411     if (!d->dhcp) {
2412         *controller_name = NULL;
2413         return true;
2414     }
2415
2416     dhclient_run(d->dhcp);
2417     if (!dhclient_changed(d->dhcp)) {
2418         return false;
2419     }
2420
2421     dhclient_configure_netdev(d->dhcp);
2422     if (d->s->update_resolv_conf) {
2423         dhclient_update_resolv_conf(d->dhcp);
2424     }
2425
2426     if (dhclient_is_bound(d->dhcp)) {
2427         *controller_name = dhcp_msg_get_string(dhclient_get_config(d->dhcp),
2428                                                DHCP_CODE_OFP_CONTROLLER_VCONN);
2429         VLOG_WARN("%s: discovered controller", *controller_name);
2430         d->n_changes++;
2431     } else {
2432         *controller_name = NULL;
2433         if (d->n_changes) {
2434             VLOG_WARN("discovered controller no longer available");
2435             d->n_changes++;
2436         }
2437     }
2438     return true;
2439 }
2440
2441 static void
2442 discovery_wait(struct discovery *d)
2443 {
2444     if (d->dhcp) {
2445         dhclient_wait(d->dhcp); 
2446     }
2447 }
2448
2449 static void
2450 modify_dhcp_request(struct dhcp_msg *msg, void *aux)
2451 {
2452     dhcp_msg_put_string(msg, DHCP_CODE_VENDOR_CLASS, "OpenFlow");
2453 }
2454
2455 static bool
2456 validate_dhcp_offer(const struct dhcp_msg *msg, void *s_)
2457 {
2458     const struct settings *s = s_;
2459     char *vconn_name;
2460     bool accept;
2461
2462     vconn_name = dhcp_msg_get_string(msg, DHCP_CODE_OFP_CONTROLLER_VCONN);
2463     if (!vconn_name) {
2464         VLOG_WARN_RL(&vrl, "rejecting DHCP offer missing controller vconn");
2465         return false;
2466     }
2467     accept = !regexec(&s->accept_controller_regex, vconn_name, 0, NULL, 0);
2468     if (!accept) {
2469         VLOG_WARN_RL(&vrl, "rejecting controller vconn that fails to match %s",
2470                      s->accept_controller_re);
2471     }
2472     free(vconn_name);
2473     return accept;
2474 }
2475 \f
2476 /* User interface. */
2477
2478 static void
2479 parse_options(int argc, char *argv[], struct settings *s)
2480 {
2481     enum {
2482         OPT_ACCEPT_VCONN = UCHAR_MAX + 1,
2483         OPT_NO_RESOLV_CONF,
2484         OPT_INACTIVITY_PROBE,
2485         OPT_MAX_IDLE,
2486         OPT_MAX_BACKOFF,
2487         OPT_RATE_LIMIT,
2488         OPT_BURST_LIMIT,
2489         OPT_BOOTSTRAP_CA_CERT,
2490         OPT_STP,
2491         OPT_NO_STP,
2492         OPT_OUT_OF_BAND,
2493         OPT_IN_BAND
2494     };
2495     static struct option long_options[] = {
2496         {"accept-vconn", required_argument, 0, OPT_ACCEPT_VCONN},
2497         {"no-resolv-conf", no_argument, 0, OPT_NO_RESOLV_CONF},
2498         {"fail",        required_argument, 0, 'F'},
2499         {"inactivity-probe", required_argument, 0, OPT_INACTIVITY_PROBE},
2500         {"max-idle",    required_argument, 0, OPT_MAX_IDLE},
2501         {"max-backoff", required_argument, 0, OPT_MAX_BACKOFF},
2502         {"listen",      required_argument, 0, 'l'},
2503         {"monitor",     required_argument, 0, 'm'},
2504         {"rate-limit",  optional_argument, 0, OPT_RATE_LIMIT},
2505         {"burst-limit", required_argument, 0, OPT_BURST_LIMIT},
2506         {"stp",         no_argument, 0, OPT_STP},
2507         {"no-stp",      no_argument, 0, OPT_NO_STP},
2508         {"out-of-band", no_argument, 0, OPT_OUT_OF_BAND},
2509         {"in-band",     no_argument, 0, OPT_IN_BAND},
2510         {"detach",      no_argument, 0, 'D'},
2511         {"force",       no_argument, 0, 'f'},
2512         {"pidfile",     optional_argument, 0, 'P'},
2513         {"verbose",     optional_argument, 0, 'v'},
2514         {"help",        no_argument, 0, 'h'},
2515         {"version",     no_argument, 0, 'V'},
2516 #ifdef HAVE_OPENSSL
2517         VCONN_SSL_LONG_OPTIONS
2518         {"bootstrap-ca-cert", required_argument, 0, OPT_BOOTSTRAP_CA_CERT},
2519 #endif
2520         {0, 0, 0, 0},
2521     };
2522     char *short_options = long_options_to_short_options(long_options);
2523     char *accept_re = NULL;
2524     int retval;
2525
2526     /* Set defaults that we can figure out before parsing options. */
2527     s->n_listeners = 0;
2528     s->monitor_name = NULL;
2529     s->fail_mode = FAIL_OPEN;
2530     s->max_idle = 15;
2531     s->probe_interval = 15;
2532     s->max_backoff = 15;
2533     s->update_resolv_conf = true;
2534     s->rate_limit = 0;
2535     s->burst_limit = 0;
2536     s->enable_stp = false;
2537     s->in_band = true;
2538     for (;;) {
2539         int c;
2540
2541         c = getopt_long(argc, argv, short_options, long_options, NULL);
2542         if (c == -1) {
2543             break;
2544         }
2545
2546         switch (c) {
2547         case OPT_ACCEPT_VCONN:
2548             accept_re = optarg[0] == '^' ? optarg : xasprintf("^%s", optarg);
2549             break;
2550
2551         case OPT_NO_RESOLV_CONF:
2552             s->update_resolv_conf = false;
2553             break;
2554
2555         case 'F':
2556             if (!strcmp(optarg, "open")) {
2557                 s->fail_mode = FAIL_OPEN;
2558             } else if (!strcmp(optarg, "closed")) {
2559                 s->fail_mode = FAIL_CLOSED;
2560             } else {
2561                 ofp_fatal(0, "-f or --fail argument must be \"open\" "
2562                           "or \"closed\"");
2563             }
2564             break;
2565
2566         case OPT_INACTIVITY_PROBE:
2567             s->probe_interval = atoi(optarg);
2568             if (s->probe_interval < 5) {
2569                 ofp_fatal(0, "--inactivity-probe argument must be at least 5");
2570             }
2571             break;
2572
2573         case OPT_MAX_IDLE:
2574             if (!strcmp(optarg, "permanent")) {
2575                 s->max_idle = OFP_FLOW_PERMANENT;
2576             } else {
2577                 s->max_idle = atoi(optarg);
2578                 if (s->max_idle < 1 || s->max_idle > 65535) {
2579                     ofp_fatal(0, "--max-idle argument must be between 1 and "
2580                               "65535 or the word 'permanent'");
2581                 }
2582             }
2583             break;
2584
2585         case OPT_MAX_BACKOFF:
2586             s->max_backoff = atoi(optarg);
2587             if (s->max_backoff < 1) {
2588                 ofp_fatal(0, "--max-backoff argument must be at least 1");
2589             } else if (s->max_backoff > 3600) {
2590                 s->max_backoff = 3600;
2591             }
2592             break;
2593
2594         case OPT_RATE_LIMIT:
2595             if (optarg) {
2596                 s->rate_limit = atoi(optarg);
2597                 if (s->rate_limit < 1) {
2598                     ofp_fatal(0, "--rate-limit argument must be at least 1");
2599                 }
2600             } else {
2601                 s->rate_limit = 1000;
2602             }
2603             break;
2604
2605         case OPT_BURST_LIMIT:
2606             s->burst_limit = atoi(optarg);
2607             if (s->burst_limit < 1) {
2608                 ofp_fatal(0, "--burst-limit argument must be at least 1");
2609             }
2610             break;
2611
2612         case OPT_STP:
2613             s->enable_stp = true;
2614             break;
2615
2616         case OPT_NO_STP:
2617             s->enable_stp = false;
2618             break;
2619
2620         case OPT_OUT_OF_BAND:
2621             s->in_band = false;
2622             break;
2623
2624         case OPT_IN_BAND:
2625             s->in_band = true;
2626             break;
2627
2628         case 'D':
2629             set_detach();
2630             break;
2631
2632         case 'P':
2633             set_pidfile(optarg);
2634             break;
2635
2636         case 'f':
2637             ignore_existing_pidfile();
2638             break;
2639
2640         case 'l':
2641             if (s->n_listeners >= MAX_MGMT) {
2642                 ofp_fatal(0,
2643                           "-l or --listen may be specified at most %d times",
2644                           MAX_MGMT);
2645             }
2646             s->listener_names[s->n_listeners++] = optarg;
2647             break;
2648
2649         case 'm':
2650             if (s->monitor_name) {
2651                 ofp_fatal(0, "-m or --monitor may only be specified once");
2652             }
2653             s->monitor_name = optarg;
2654             break;
2655
2656         case 'h':
2657             usage();
2658
2659         case 'V':
2660             printf("%s "VERSION" compiled "__DATE__" "__TIME__"\n", argv[0]);
2661             exit(EXIT_SUCCESS);
2662
2663         case 'v':
2664             vlog_set_verbosity(optarg);
2665             break;
2666
2667 #ifdef HAVE_OPENSSL
2668         VCONN_SSL_OPTION_HANDLERS
2669
2670         case OPT_BOOTSTRAP_CA_CERT:
2671             vconn_ssl_set_ca_cert_file(optarg, true);
2672             break;
2673 #endif
2674
2675         case '?':
2676             exit(EXIT_FAILURE);
2677
2678         default:
2679             abort();
2680         }
2681     }
2682     free(short_options);
2683
2684     argc -= optind;
2685     argv += optind;
2686     if (argc < 1 || argc > 2) {
2687         ofp_fatal(0, "need one or two non-option arguments; "
2688                   "use --help for usage");
2689     }
2690
2691     /* Local and remote vconns. */
2692     s->dp_name = argv[0];
2693     s->controller_name = argc > 1 ? xstrdup(argv[1]) : NULL;
2694
2695     /* Set accept_controller_regex. */
2696     if (!accept_re) {
2697         accept_re = vconn_ssl_is_configured() ? "^ssl:.*" : ".*";
2698     }
2699     retval = regcomp(&s->accept_controller_regex, accept_re,
2700                      REG_NOSUB | REG_EXTENDED);
2701     if (retval) {
2702         size_t length = regerror(retval, &s->accept_controller_regex, NULL, 0);
2703         char *buffer = xmalloc(length);
2704         regerror(retval, &s->accept_controller_regex, buffer, length);
2705         ofp_fatal(0, "%s: %s", accept_re, buffer);
2706     }
2707     s->accept_controller_re = accept_re;
2708
2709     /* Mode of operation. */
2710     s->discovery = s->controller_name == NULL;
2711     if (s->discovery && !s->in_band) {
2712         ofp_fatal(0, "Cannot perform discovery with out-of-band control");
2713     }
2714
2715     /* Rate limiting. */
2716     if (s->rate_limit) {
2717         if (s->rate_limit < 100) {
2718             VLOG_WARN("Rate limit set to unusually low value %d",
2719                       s->rate_limit);
2720         }
2721         if (!s->burst_limit) {
2722             s->burst_limit = s->rate_limit / 4;
2723         }
2724         s->burst_limit = MAX(s->burst_limit, 1);
2725         s->burst_limit = MIN(s->burst_limit, INT_MAX / 1000);
2726     }
2727 }
2728
2729 static void
2730 usage(void)
2731 {
2732     printf("%s: secure channel, a relay for OpenFlow messages.\n"
2733            "usage: %s [OPTIONS] nl:DP_IDX [CONTROLLER]\n"
2734            "where nl:DP_IDX is a datapath that has been added with dpctl.\n"
2735            "CONTROLLER is an active OpenFlow connection method; if it is\n"
2736            "omitted, then secchan performs controller discovery.\n",
2737            program_name, program_name);
2738     vconn_usage(true, true, true);
2739     printf("\nController discovery options:\n"
2740            "  --accept-vconn=REGEX    accept matching discovered controllers\n"
2741            "  --no-resolv-conf        do not update /etc/resolv.conf\n"
2742            "\nNetworking options:\n"
2743            "  -F, --fail=open|closed  when controller connection fails:\n"
2744            "                            closed: drop all packets\n"
2745            "                            open (default): act as learning switch\n"
2746            "  --inactivity-probe=SECS time between inactivity probes\n"
2747            "  --max-idle=SECS         max idle for flows set up by secchan\n"
2748            "  --max-backoff=SECS      max time between controller connection\n"
2749            "                          attempts (default: 15 seconds)\n"
2750            "  -l, --listen=METHOD     allow management connections on METHOD\n"
2751            "                          (a passive OpenFlow connection method)\n"
2752            "  -m, --monitor=METHOD    copy traffic to/from kernel to METHOD\n"
2753            "                          (a passive OpenFlow connection method)\n"
2754            "  --out-of-band           controller connection is out-of-band\n"
2755            "  --stp                   enable 802.1D Spanning Tree Protocol\n"
2756            "  --no-stp                disable 802.1D Spanning Tree Protocol\n"
2757            "\nRate-limiting of \"packet-in\" messages to the controller:\n"
2758            "  --rate-limit[=PACKETS]  max rate, in packets/s (default: 1000)\n"
2759            "  --burst-limit=BURST     limit on packet credit for idle time\n"
2760            "\nOther options:\n"
2761            "  -D, --detach            run in background as daemon\n"
2762            "  -P, --pidfile[=FILE]    create pidfile (default: %s/secchan.pid)\n"
2763            "  -f, --force             with -P, start even if already running\n"
2764            "  -v, --verbose=MODULE[:FACILITY[:LEVEL]]  set logging levels\n"
2765            "  -v, --verbose           set maximum verbosity level\n"
2766            "  -h, --help              display this help message\n"
2767            "  -V, --version           display version information\n",
2768            RUNDIR);
2769     exit(EXIT_SUCCESS);
2770 }