switch/datapath.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 "datapath.h"
  35 #include <arpa/inet.h>
  36 #include <assert.h>
  37 #include <errno.h>
  38 #include <inttypes.h>
  39 #include <stdlib.h>
  40 #include <string.h>
  41 #include "buffer.h"
  42 #include "chain.h"
  43 #include "csum.h"
  44 #include "flow.h"
  45 #include "netdev.h"
  46 #include "packets.h"
  47 #include "poll-loop.h"
  48 #include "rconn.h"
  49 #include "vconn.h"
  50 #include "table.h"
  51 #include "timeval.h"
  52 #include "xtoxll.h"
  53
  54 #define THIS_MODULE VLM_datapath
  55 #include "vlog.h"
  56
  57 #define BRIDGE_PORT_NO_FLOOD    0x00000001
  58
  59 /* Capabilities supported by this implementation. */
  60 #define OFP_SUPPORTED_CAPABILITIES ( OFPC_FLOW_STATS \
  61         | OFPC_TABLE_STATS \
  62         | OFPC_PORT_STATS \
  63         | OFPC_MULTI_PHY_TX )
  64
  65 /* Actions supported by this implementation. */
  66 #define OFP_SUPPORTED_ACTIONS ( (1 << OFPAT_OUTPUT)         \
  67                                 | (1 << OFPAT_SET_DL_VLAN)  \
  68                                 | (1 << OFPAT_SET_DL_SRC)   \
  69                                 | (1 << OFPAT_SET_DL_DST)   \
  70                                 | (1 << OFPAT_SET_NW_SRC)   \
  71                                 | (1 << OFPAT_SET_NW_DST)   \
  72                                 | (1 << OFPAT_SET_TP_SRC)   \
  73                                 | (1 << OFPAT_SET_TP_DST) )
  74
  75 struct sw_port {
  76     uint32_t flags;
  77     struct datapath *dp;
  78     struct netdev *netdev;
  79     struct list node; /* Element in datapath.ports. */
  80     unsigned long long int rx_count, tx_count, drop_count;
  81 };
  82
  83 /* The origin of a received OpenFlow message, to enable sending a reply. */
  84 struct sender {
  85     struct remote *remote;      /* The device that sent the message. */
  86     uint32_t xid;               /* The OpenFlow transaction ID. */
  87 };
  88
  89 /* A connection to a controller or a management device. */
  90 struct remote {
  91     struct list node;
  92     struct rconn *rconn;
  93 #define TXQ_LIMIT 128           /* Max number of packets to queue for tx. */
  94     int n_txq;                  /* Number of packets queued for tx on rconn. */
  95
  96     /* Support for reliable, multi-message replies to requests.
  97      *
  98      * If an incoming request needs to have a reliable reply that might
  99      * require multiple messages, it can use remote_start_dump() to set up
 100      * a callback that will be called as buffer space for replies. */
 101     int (*cb_dump)(struct datapath *, void *aux);
 102     void (*cb_done)(void *aux);
 103     void *cb_aux;
 104 };
 105
 106 struct datapath {
 107     /* Remote connections. */
 108     struct remote *controller;  /* Connection to controller. */
 109     struct list remotes;        /* All connections (including controller). */
 110     struct vconn *listen_vconn;
 111
 112     time_t last_timeout;
 113
 114     /* Unique identifier for this datapath */
 115     uint64_t  id;
 116
 117     struct sw_chain *chain;  /* Forwarding rules. */
 118
 119     /* Configuration set from controller. */
 120     uint16_t flags;
 121     uint16_t miss_send_len;
 122
 123     /* Switch ports. */
 124     struct sw_port ports[OFPP_MAX];
 125     struct list port_list; /* List of ports, for flooding. */
 126 };
 127
 128 static struct remote *remote_create(struct datapath *, struct rconn *);
 129 static void remote_run(struct datapath *, struct remote *);
 130 static void remote_wait(struct remote *);
 131 static void remote_destroy(struct remote *);
 132
 133 void dp_output_port(struct datapath *, struct buffer *,
 134                     int in_port, int out_port);
 135 void dp_update_port_flags(struct datapath *dp, const struct ofp_phy_port *opp);
 136 void dp_output_control(struct datapath *, struct buffer *, int in_port,
 137                        size_t max_len, int reason);
 138 static void send_flow_expired(struct datapath *, struct sw_flow *,
 139                               enum ofp_flow_expired_reason);
 140 static void send_port_status(struct sw_port *p, uint8_t status);
 141 static void del_switch_port(struct sw_port *p);
 142 static void execute_actions(struct datapath *, struct buffer *,
 143                             int in_port, const struct sw_flow_key *,
 144                             const struct ofp_action *, int n_actions);
 145 static void modify_vlan(struct buffer *buffer, const struct sw_flow_key *key,
 146                         const struct ofp_action *a);
 147 static void modify_nh(struct buffer *buffer, uint16_t eth_proto,
 148                       uint8_t nw_proto, const struct ofp_action *a);
 149 static void modify_th(struct buffer *buffer, uint16_t eth_proto,
 150                           uint8_t nw_proto, const struct ofp_action *a);
 151
 152 /* Buffers are identified to userspace by a 31-bit opaque ID.  We divide the ID
 153  * into a buffer number (low bits) and a cookie (high bits).  The buffer number
 154  * is an index into an array of buffers.  The cookie distinguishes between
 155  * different packets that have occupied a single buffer.  Thus, the more
 156  * buffers we have, the lower-quality the cookie... */
 157 #define PKT_BUFFER_BITS 8
 158 #define N_PKT_BUFFERS (1 << PKT_BUFFER_BITS)
 159 #define PKT_BUFFER_MASK (N_PKT_BUFFERS - 1)
 160
 161 #define PKT_COOKIE_BITS (32 - PKT_BUFFER_BITS)
 162
 163 int run_flow_through_tables(struct datapath *, struct buffer *, int in_port);
 164 void fwd_port_input(struct datapath *, struct buffer *, int in_port);
 165 int fwd_control_input(struct datapath *, const struct sender *,
 166                       const void *, size_t);
 167
 168 uint32_t save_buffer(struct buffer *);
 169 static struct buffer *retrieve_buffer(uint32_t id);
 170 static void discard_buffer(uint32_t id);
 171
 172 static int port_no(struct datapath *dp, struct sw_port *p)
 173 {
 174     assert(p >= dp->ports && p < &dp->ports[ARRAY_SIZE(dp->ports)]);
 175     return p - dp->ports;
 176 }
 177
 178 /* Generates and returns a random datapath id. */
 179 static uint64_t
 180 gen_datapath_id(void)
 181 {
 182     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
 183     eth_addr_random(ea);
 184     return eth_addr_to_uint64(ea);
 185 }
 186
 187 int
 188 dp_new(struct datapath **dp_, uint64_t dpid, struct rconn *rconn)
 189 {
 190     struct datapath *dp;
 191
 192     dp = calloc(1, sizeof *dp);
 193     if (!dp) {
 194         return ENOMEM;
 195     }
 196
 197     dp->last_timeout = time_now();
 198     list_init(&dp->remotes);
 199     dp->controller = remote_create(dp, rconn);
 200     dp->listen_vconn = NULL;
 201     dp->id = dpid <= UINT64_C(0xffffffffffff) ? dpid : gen_datapath_id();
 202     dp->chain = chain_create();
 203     if (!dp->chain) {
 204         VLOG_ERR("could not create chain");
 205         free(dp);
 206         return ENOMEM;
 207     }
 208
 209     list_init(&dp->port_list);
 210     dp->flags = 0;
 211     dp->miss_send_len = OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN;
 212     *dp_ = dp;
 213     return 0;
 214 }
 215
 216 int
 217 dp_add_port(struct datapath *dp, const char *name)
 218 {
 219     struct netdev *netdev;
 220     struct in6_addr in6;
 221     struct in_addr in4;
 222     struct sw_port *p;
 223     int error;
 224
 225     error = netdev_open(name, NETDEV_ETH_TYPE_ANY, &netdev);
 226     if (error) {
 227         return error;
 228     }
 229     error = netdev_set_flags(netdev, NETDEV_UP | NETDEV_PROMISC, false);
 230     if (error) {
 231         VLOG_ERR("Couldn't set promiscuous mode on %s device", name);
 232         netdev_close(netdev);
 233         return error;
 234     }
 235     if (netdev_get_in4(netdev, &in4)) {
 236         VLOG_ERR("%s device has assigned IP address %s", name, inet_ntoa(in4));
 237     }
 238     if (netdev_get_in6(netdev, &in6)) {
 239         char in6_name[INET6_ADDRSTRLEN + 1];
 240         inet_ntop(AF_INET6, &in6, in6_name, sizeof in6_name);
 241         VLOG_ERR("%s device has assigned IPv6 address %s", name, in6_name);
 242     }
 243
 244     for (p = dp->ports; ; p++) {
 245         if (p >= &dp->ports[ARRAY_SIZE(dp->ports)]) {
 246             return EXFULL;
 247         } else if (!p->netdev) {
 248             break;
 249         }
 250     }
 251
 252     p->dp = dp;
 253     p->netdev = netdev;
 254     p->tx_count = 0;
 255     p->rx_count = 0;
 256     p->drop_count = 0;
 257     list_push_back(&dp->port_list, &p->node);
 258
 259     /* Notify the ctlpath that this port has been added */
 260     send_port_status(p, OFPPR_ADD);
 261
 262     return 0;
 263 }
 264
 265 void
 266 dp_add_listen_vconn(struct datapath *dp, struct vconn *listen_vconn)
 267 {
 268     assert(!dp->listen_vconn);
 269     dp->listen_vconn = listen_vconn;
 270 }
 271
 272 void
 273 dp_run(struct datapath *dp)
 274 {
 275     time_t now = time_now();
 276     struct sw_port *p, *pn;
 277     struct remote *r, *rn;
 278     struct buffer *buffer = NULL;
 279
 280     if (now != dp->last_timeout) {
 281         struct list deleted = LIST_INITIALIZER(&deleted);
 282         struct sw_flow *f, *n;
 283
 284         chain_timeout(dp->chain, &deleted);
 285         LIST_FOR_EACH_SAFE (f, n, struct sw_flow, node, &deleted) {
 286             send_flow_expired(dp, f, f->reason);
 287             list_remove(&f->node);
 288             flow_free(f);
 289         }
 290         dp->last_timeout = now;
 291     }
 292     poll_timer_wait(1000);
 293
 294     LIST_FOR_EACH_SAFE (p, pn, struct sw_port, node, &dp->port_list) {
 295         int error;
 296
 297         if (!buffer) {
 298             /* Allocate buffer with some headroom to add headers in forwarding
 299              * to the controller or adding a vlan tag, plus an extra 2 bytes to
 300              * allow IP headers to be aligned on a 4-byte boundary.  */
 301             const int headroom = 128 + 2;
 302             const int hard_header = VLAN_ETH_HEADER_LEN;
 303             const int mtu = netdev_get_mtu(p->netdev);
 304             buffer = buffer_new(headroom + hard_header + mtu);
 305             buffer->data += headroom;
 306         }
 307         error = netdev_recv(p->netdev, buffer);
 308         if (!error) {
 309             p->rx_count++;
 310             fwd_port_input(dp, buffer, port_no(dp, p));
 311             buffer = NULL;
 312         } else if (error != EAGAIN) {
 313             VLOG_ERR("Error receiving data from %s: %s",
 314                      netdev_get_name(p->netdev), strerror(error));
 315             del_switch_port(p);
 316         }
 317     }
 318     buffer_delete(buffer);
 319
 320     /* Talk to remotes. */
 321     LIST_FOR_EACH_SAFE (r, rn, struct remote, node, &dp->remotes) {
 322         remote_run(dp, r);
 323     }
 324     if (dp->listen_vconn) {
 325         for (;;) {
 326             struct vconn *new_vconn;
 327             int retval;
 328
 329             retval = vconn_accept(dp->listen_vconn, &new_vconn);
 330             if (retval) {
 331                 if (retval != EAGAIN) {
 332                     VLOG_WARN("accept failed (%s)", strerror(retval));
 333                 }
 334                 break;
 335             }
 336             remote_create(dp, rconn_new_from_vconn("passive", new_vconn));
 337         }
 338     }
 339 }
 340
 341 static void
 342 remote_run(struct datapath *dp, struct remote *r)
 343 {
 344     int i;
 345
 346     rconn_run(r->rconn);
 347
 348     /* Do some remote processing, but cap it at a reasonable amount so that
 349      * other processing doesn't starve. */
 350     for (i = 0; i < 50; i++) {
 351         if (!r->cb_dump) {
 352             struct buffer *buffer;
 353             struct ofp_header *oh;
 354
 355             buffer = rconn_recv(r->rconn);
 356             if (!buffer) {
 357                 break;
 358             }
 359
 360             if (buffer->size >= sizeof *oh) {
 361                 struct sender sender;
 362
 363                 oh = buffer->data;
 364                 sender.remote = r;
 365                 sender.xid = oh->xid;
 366                 fwd_control_input(dp, &sender, buffer->data, buffer->size);
 367             } else {
 368                 VLOG_WARN("received too-short OpenFlow message");
 369             }
 370             buffer_delete(buffer);
 371         } else {
 372             if (r->n_txq < TXQ_LIMIT) {
 373                 int error = r->cb_dump(dp, r->cb_aux);
 374                 if (error <= 0) {
 375                     if (error) {
 376                         VLOG_WARN("dump callback error: %s", strerror(-error));
 377                     }
 378                     r->cb_done(r->cb_aux);
 379                     r->cb_dump = NULL;
 380                 }
 381             } else {
 382                 break;
 383             }
 384         }
 385     }
 386
 387     if (!rconn_is_alive(r->rconn)) {
 388         remote_destroy(r);
 389     }
 390 }
 391
 392 static void
 393 remote_wait(struct remote *r)
 394 {
 395     rconn_run_wait(r->rconn);
 396     rconn_recv_wait(r->rconn);
 397 }
 398
 399 static void
 400 remote_destroy(struct remote *r)
 401 {
 402     if (r) {
 403         if (r->cb_dump && r->cb_done) {
 404             r->cb_done(r->cb_aux);
 405         }
 406         list_remove(&r->node);
 407         rconn_destroy(r->rconn);
 408         free(r);
 409     }
 410 }
 411
 412 static struct remote *
 413 remote_create(struct datapath *dp, struct rconn *rconn)
 414 {
 415     struct remote *remote = xmalloc(sizeof *remote);
 416     list_push_back(&dp->remotes, &remote->node);
 417     remote->rconn = rconn;
 418     remote->cb_dump = NULL;
 419     return remote;
 420 }
 421
 422 /* Starts a callback-based, reliable, possibly multi-message reply to a
 423  * request made by 'remote'.
 424  *
 425  * 'dump' designates a function that will be called when the 'remote' send
 426  * queue has an empty slot.  It should compose a message and send it on
 427  * 'remote'.  On success, it should return 1 if it should be called again when
 428  * another send queue slot opens up, 0 if its transmissions are complete, or a
 429  * negative errno value on failure.
 430  *
 431  * 'done' designates a function to clean up any resources allocated for the
 432  * dump.  It must handle being called before the dump is complete (which will
 433  * happen if 'remote' is closed unexpectedly).
 434  *
 435  * 'aux' is passed to 'dump' and 'done'. */
 436 static void
 437 remote_start_dump(struct remote *remote,
 438                   int (*dump)(struct datapath *, void *),
 439                   void (*done)(void *),
 440                   void *aux)
 441 {
 442     assert(!remote->cb_dump);
 443     remote->cb_dump = dump;
 444     remote->cb_done = done;
 445     remote->cb_aux = aux;
 446 }
 447
 448 void
 449 dp_wait(struct datapath *dp)
 450 {
 451     struct sw_port *p;
 452     struct remote *r;
 453
 454     LIST_FOR_EACH (p, struct sw_port, node, &dp->port_list) {
 455         netdev_recv_wait(p->netdev);
 456     }
 457     LIST_FOR_EACH (r, struct remote, node, &dp->remotes) {
 458         remote_wait(r);
 459     }
 460     if (dp->listen_vconn) {
 461         vconn_accept_wait(dp->listen_vconn);
 462     }
 463 }
 464
 465 /* Delete 'p' from switch. */
 466 static void
 467 del_switch_port(struct sw_port *p)
 468 {
 469     send_port_status(p, OFPPR_DELETE);
 470     netdev_close(p->netdev);
 471     p->netdev = NULL;
 472     list_remove(&p->node);
 473 }
 474
 475 void
 476 dp_destroy(struct datapath *dp)
 477 {
 478     struct sw_port *p, *n;
 479
 480     if (!dp) {
 481         return;
 482     }
 483
 484     LIST_FOR_EACH_SAFE (p, n, struct sw_port, node, &dp->port_list) {
 485         del_switch_port(p);
 486     }
 487     chain_destroy(dp->chain);
 488     free(dp);
 489 }
 490
 491 /* Send packets out all the ports except the originating one.  If the
 492  * "flood" argument is set, don't send out ports with flooding disabled.
 493  */
 494 static int
 495 output_all(struct datapath *dp, struct buffer *buffer, int in_port, int flood)
 496 {
 497     struct sw_port *p;
 498     int prev_port;
 499
 500     prev_port = -1;
 501     LIST_FOR_EACH (p, struct sw_port, node, &dp->port_list) {
 502         if (port_no(dp, p) == in_port) {
 503             continue;
 504         }
 505         if (flood && p->flags & BRIDGE_PORT_NO_FLOOD) {
 506             continue;
 507         }
 508         if (prev_port != -1) {
 509             dp_output_port(dp, buffer_clone(buffer), in_port, prev_port);
 510         }
 511         prev_port = port_no(dp, p);
 512     }
 513     if (prev_port != -1)
 514         dp_output_port(dp, buffer, in_port, prev_port);
 515     else
 516         buffer_delete(buffer);
 517
 518     return 0;
 519 }
 520
 521 void
 522 output_packet(struct datapath *dp, struct buffer *buffer, int out_port)
 523 {
 524     if (out_port >= 0 && out_port < OFPP_MAX) {
 525         struct sw_port *p = &dp->ports[out_port];
 526         if (p->netdev != NULL) {
 527             if (!netdev_send(p->netdev, buffer)) {
 528                 p->tx_count++;
 529             } else {
 530                 p->drop_count++;
 531             }
 532             return;
 533         }
 534     }
 535
 536     buffer_delete(buffer);
 537     /* FIXME: ratelimit */
 538     VLOG_DBG("can't forward to bad port %d\n", out_port);
 539 }
 540
 541 /* Takes ownership of 'buffer' and transmits it to 'out_port' on 'dp'.
 542  */
 543 void
 544 dp_output_port(struct datapath *dp, struct buffer *buffer,
 545                int in_port, int out_port)
 546 {
 547
 548     assert(buffer);
 549     if (out_port == OFPP_FLOOD) {
 550         output_all(dp, buffer, in_port, 1);
 551     } else if (out_port == OFPP_ALL) {
 552         output_all(dp, buffer, in_port, 0);
 553     } else if (out_port == OFPP_CONTROLLER) {
 554         dp_output_control(dp, buffer, in_port, 0, OFPR_ACTION);
 555     } else if (out_port == OFPP_IN_PORT) {
 556         output_packet(dp, buffer, in_port);
 557     } else if (out_port == OFPP_TABLE) {
 558                 if (run_flow_through_tables(dp, buffer, in_port)) {
 559                         buffer_delete(buffer);
 560         }
 561     } else {
 562         if (in_port == out_port) {
 563             /* FIXME: ratelimit */
 564             VLOG_DBG("can't directly forward to input port");
 565             return;
 566         }
 567         output_packet(dp, buffer, out_port);
 568     }
 569 }
 570
 571 static void *
 572 make_openflow_reply(size_t openflow_len, uint8_t type,
 573                     const struct sender *sender, struct buffer **bufferp)
 574 {
 575     return make_openflow_xid(openflow_len, type, sender ? sender->xid : 0,
 576                              bufferp);
 577 }
 578
 579 static int
 580 send_openflow_buffer(struct datapath *dp, struct buffer *buffer,
 581                      const struct sender *sender)
 582 {
 583     struct remote *remote = sender ? sender->remote : dp->controller;
 584     struct rconn *rconn = remote->rconn;
 585     int retval;
 586
 587     update_openflow_length(buffer);
 588     retval = (remote->n_txq < TXQ_LIMIT
 589               ? rconn_send(rconn, buffer, &remote->n_txq)
 590               : EAGAIN);
 591     if (retval) {
 592         VLOG_WARN("send to %s failed: %s",
 593                   rconn_get_name(rconn), strerror(retval));
 594         buffer_delete(buffer);
 595     }
 596     return retval;
 597 }
 598
 599 /* Takes ownership of 'buffer' and transmits it to 'dp''s controller.  If the
 600  * packet can be saved in a buffer, then only the first max_len bytes of
 601  * 'buffer' are sent; otherwise, all of 'buffer' is sent.  'reason' indicates
 602  * why 'buffer' is being sent. 'max_len' sets the maximum number of bytes that
 603  * the caller wants to be sent; a value of 0 indicates the entire packet should
 604  * be sent. */
 605 void
 606 dp_output_control(struct datapath *dp, struct buffer *buffer, int in_port,
 607                   size_t max_len, int reason)
 608 {
 609     struct ofp_packet_in *opi;
 610     size_t total_len;
 611     uint32_t buffer_id;
 612
 613     buffer_id = save_buffer(buffer);
 614     total_len = buffer->size;
 615     if (buffer_id != UINT32_MAX && buffer->size > max_len) {
 616         buffer->size = max_len;
 617     }
 618
 619     opi = buffer_push_uninit(buffer, offsetof(struct ofp_packet_in, data));
 620     opi->header.version = OFP_VERSION;
 621     opi->header.type    = OFPT_PACKET_IN;
 622     opi->header.length  = htons(buffer->size);
 623     opi->header.xid     = htonl(0);
 624     opi->buffer_id      = htonl(buffer_id);
 625     opi->total_len      = htons(total_len);
 626     opi->in_port        = htons(in_port);
 627     opi->reason         = reason;
 628     opi->pad            = 0;
 629     send_openflow_buffer(dp, buffer, NULL);
 630 }
 631
 632 static void fill_port_desc(struct datapath *dp, struct sw_port *p,
 633                            struct ofp_phy_port *desc)
 634 {
 635     desc->port_no = htons(port_no(dp, p));
 636     strncpy((char *) desc->name, netdev_get_name(p->netdev),
 637             sizeof desc->name);
 638     desc->name[sizeof desc->name - 1] = '\0';
 639     memcpy(desc->hw_addr, netdev_get_etheraddr(p->netdev), ETH_ADDR_LEN);
 640     desc->flags = htonl(p->flags);
 641     desc->features = htonl(netdev_get_features(p->netdev));
 642     desc->speed = htonl(netdev_get_speed(p->netdev));
 643 }
 644
 645 static void
 646 dp_send_features_reply(struct datapath *dp, const struct sender *sender)
 647 {
 648     struct buffer *buffer;
 649     struct ofp_switch_features *ofr;
 650     struct sw_port *p;
 651
 652     ofr = make_openflow_reply(sizeof *ofr, OFPT_FEATURES_REPLY,
 653                                sender, &buffer);
 654     ofr->datapath_id    = htonll(dp->id);
 655     ofr->n_exact        = htonl(2 * TABLE_HASH_MAX_FLOWS);
 656     ofr->n_compression  = 0;         /* Not supported */
 657     ofr->n_general      = htonl(TABLE_LINEAR_MAX_FLOWS);
 658     ofr->buffer_mb      = htonl(UINT32_MAX);
 659     ofr->n_buffers      = htonl(N_PKT_BUFFERS);
 660     ofr->capabilities   = htonl(OFP_SUPPORTED_CAPABILITIES);
 661     ofr->actions        = htonl(OFP_SUPPORTED_ACTIONS);
 662     LIST_FOR_EACH (p, struct sw_port, node, &dp->port_list) {
 663         struct ofp_phy_port *opp = buffer_put_uninit(buffer, sizeof *opp);
 664         memset(opp, 0, sizeof *opp);
 665         fill_port_desc(dp, p, opp);
 666     }
 667     send_openflow_buffer(dp, buffer, sender);
 668 }
 669
 670 void
 671 dp_update_port_flags(struct datapath *dp, const struct ofp_phy_port *opp)
 672 {
 673     int port_no = ntohs(opp->port_no);
 674     if (port_no < OFPP_MAX) {
 675         struct sw_port *p = &dp->ports[port_no];
 676
 677         /* Make sure the port id hasn't changed since this was sent */
 678         if (!p || memcmp(opp->hw_addr, netdev_get_etheraddr(p->netdev),
 679                          ETH_ADDR_LEN) != 0) {
 680             return;
 681         }
 682         p->flags = htonl(opp->flags);
 683     }
 684 }
 685
 686 static void
 687 send_port_status(struct sw_port *p, uint8_t status)
 688 {
 689     struct buffer *buffer;
 690     struct ofp_port_status *ops;
 691     ops = make_openflow_xid(sizeof *ops, OFPT_PORT_STATUS, 0, &buffer);
 692     ops->reason = status;
 693     memset(ops->pad, 0, sizeof ops->pad);
 694     fill_port_desc(p->dp, p, &ops->desc);
 695
 696     send_openflow_buffer(p->dp, buffer, NULL);
 697 }
 698
 699 void
 700 send_flow_expired(struct datapath *dp, struct sw_flow *flow,
 701                   enum ofp_flow_expired_reason reason)
 702 {
 703     struct buffer *buffer;
 704     struct ofp_flow_expired *ofe;
 705     ofe = make_openflow_xid(sizeof *ofe, OFPT_FLOW_EXPIRED, 0, &buffer);
 706     flow_fill_match(&ofe->match, &flow->key);
 707
 708     ofe->priority = htons(flow->priority);
 709     ofe->reason = reason;
 710     memset(ofe->pad, 0, sizeof ofe->pad);
 711
 712     ofe->duration     = htonl(time_now() - flow->created);
 713     memset(ofe->pad2, 0, sizeof ofe->pad2);
 714     ofe->packet_count = htonll(flow->packet_count);
 715     ofe->byte_count   = htonll(flow->byte_count);
 716     send_openflow_buffer(dp, buffer, NULL);
 717 }
 718
 719 void
 720 dp_send_error_msg(struct datapath *dp, const struct sender *sender,
 721         uint16_t type, uint16_t code, const uint8_t *data, size_t len)
 722 {
 723     struct buffer *buffer;
 724     struct ofp_error_msg *oem;
 725     oem = make_openflow_reply(sizeof(*oem)+len, OFPT_ERROR_MSG,
 726                               sender, &buffer);
 727     oem->type = htons(type);
 728     oem->code = htons(code);
 729     memcpy(oem->data, data, len);
 730     send_openflow_buffer(dp, buffer, sender);
 731 }
 732
 733 static void
 734 fill_flow_stats(struct buffer *buffer, struct sw_flow *flow,
 735                 int table_idx, time_t now)
 736 {
 737     struct ofp_flow_stats *ofs;
 738     int length = sizeof *ofs + sizeof *ofs->actions * flow->n_actions;
 739     ofs = buffer_put_uninit(buffer, length);
 740     ofs->length          = htons(length);
 741     ofs->table_id        = table_idx;
 742     ofs->pad             = 0;
 743     ofs->match.wildcards = htons(flow->key.wildcards);
 744     ofs->match.in_port   = flow->key.flow.in_port;
 745     memcpy(ofs->match.dl_src, flow->key.flow.dl_src, ETH_ADDR_LEN);
 746     memcpy(ofs->match.dl_dst, flow->key.flow.dl_dst, ETH_ADDR_LEN);
 747     ofs->match.dl_vlan   = flow->key.flow.dl_vlan;
 748     ofs->match.dl_type   = flow->key.flow.dl_type;
 749     ofs->match.nw_src    = flow->key.flow.nw_src;
 750     ofs->match.nw_dst    = flow->key.flow.nw_dst;
 751     ofs->match.nw_proto  = flow->key.flow.nw_proto;
 752     memset(ofs->match.pad, 0, sizeof ofs->match.pad);
 753     ofs->match.tp_src    = flow->key.flow.tp_src;
 754     ofs->match.tp_dst    = flow->key.flow.tp_dst;
 755     ofs->duration        = htonl(now - flow->created);
 756     ofs->priority        = htons(flow->priority);
 757     ofs->idle_timeout    = htons(flow->idle_timeout);
 758     ofs->hard_timeout    = htons(flow->hard_timeout);
 759     memset(ofs->pad2, 0, sizeof ofs->pad2);
 760     ofs->packet_count    = htonll(flow->packet_count);
 761     ofs->byte_count      = htonll(flow->byte_count);
 762     memcpy(ofs->actions, flow->actions,
 763            sizeof *ofs->actions * flow->n_actions);
 764 }
 765
 766 \f
 767 /* 'buffer' was received on 'in_port', a physical switch port between 0 and
 768  * OFPP_MAX.  Process it according to 'dp''s flow table.  Returns 0 if
 769  * successful, in which case 'buffer' is destroyed, or -ESRCH if there is no
 770  * matching flow, in which case 'buffer' still belongs to the caller. */
 771 int run_flow_through_tables(struct datapath *dp, struct buffer *buffer,
 772                             int in_port)
 773 {
 774     struct sw_flow_key key;
 775     struct sw_flow *flow;
 776
 777     key.wildcards = 0;
 778     if (flow_extract(buffer, in_port, &key.flow)
 779         && (dp->flags & OFPC_FRAG_MASK) == OFPC_FRAG_DROP) {
 780         /* Drop fragment. */
 781         buffer_delete(buffer);
 782         return 0;
 783     }
 784
 785     flow = chain_lookup(dp->chain, &key);
 786     if (flow != NULL) {
 787         flow_used(flow, buffer);
 788         execute_actions(dp, buffer, in_port, &key,
 789                         flow->actions, flow->n_actions);
 790         return 0;
 791     } else {
 792         return -ESRCH;
 793     }
 794 }
 795
 796 /* 'buffer' was received on 'in_port', a physical switch port between 0 and
 797  * OFPP_MAX.  Process it according to 'dp''s flow table, sending it up to the
 798  * controller if no flow matches.  Takes ownership of 'buffer'. */
 799 void fwd_port_input(struct datapath *dp, struct buffer *buffer, int in_port)
 800 {
 801     if (run_flow_through_tables(dp, buffer, in_port)) {
 802         dp_output_control(dp, buffer, in_port, dp->miss_send_len,
 803                           OFPR_NO_MATCH);
 804     }
 805 }
 806
 807 static void
 808 do_output(struct datapath *dp, struct buffer *buffer, int in_port,
 809           size_t max_len, int out_port)
 810 {
 811     if (out_port != OFPP_CONTROLLER) {
 812         dp_output_port(dp, buffer, in_port, out_port);
 813     } else {
 814         dp_output_control(dp, buffer, in_port, max_len, OFPR_ACTION);
 815     }
 816 }
 817
 818 static void
 819 execute_actions(struct datapath *dp, struct buffer *buffer,
 820                 int in_port, const struct sw_flow_key *key,
 821                 const struct ofp_action *actions, int n_actions)
 822 {
 823     /* Every output action needs a separate clone of 'buffer', but the common
 824      * case is just a single output action, so that doing a clone and then
 825      * freeing the original buffer is wasteful.  So the following code is
 826      * slightly obscure just to avoid that. */
 827     int prev_port;
 828     size_t max_len=0;        /* Initialze to make compiler happy */
 829     uint16_t eth_proto;
 830     int i;
 831
 832     prev_port = -1;
 833     eth_proto = ntohs(key->flow.dl_type);
 834
 835     for (i = 0; i < n_actions; i++) {
 836         const struct ofp_action *a = &actions[i];
 837         struct eth_header *eh = buffer->l2;
 838
 839         if (prev_port != -1) {
 840             do_output(dp, buffer_clone(buffer), in_port, max_len, prev_port);
 841             prev_port = -1;
 842         }
 843
 844         switch (ntohs(a->type)) {
 845         case OFPAT_OUTPUT:
 846             prev_port = ntohs(a->arg.output.port);
 847             max_len = ntohs(a->arg.output.max_len);
 848             break;
 849
 850         case OFPAT_SET_DL_VLAN:
 851             modify_vlan(buffer, key, a);
 852             break;
 853
 854         case OFPAT_SET_DL_SRC:
 855             memcpy(eh->eth_src, a->arg.dl_addr, sizeof eh->eth_src);
 856             break;
 857
 858         case OFPAT_SET_DL_DST:
 859             memcpy(eh->eth_dst, a->arg.dl_addr, sizeof eh->eth_dst);
 860             break;
 861
 862         case OFPAT_SET_NW_SRC:
 863         case OFPAT_SET_NW_DST:
 864             modify_nh(buffer, eth_proto, key->flow.nw_proto, a);
 865             break;
 866
 867         case OFPAT_SET_TP_SRC:
 868         case OFPAT_SET_TP_DST:
 869             modify_th(buffer, eth_proto, key->flow.nw_proto, a);
 870             break;
 871
 872         default:
 873             NOT_REACHED();
 874         }
 875     }
 876     if (prev_port != -1)
 877         do_output(dp, buffer, in_port, max_len, prev_port);
 878     else
 879         buffer_delete(buffer);
 880 }
 881
 882 static void modify_nh(struct buffer *buffer, uint16_t eth_proto,
 883                       uint8_t nw_proto, const struct ofp_action *a)
 884 {
 885     if (eth_proto == ETH_TYPE_IP) {
 886         struct ip_header *nh = buffer->l3;
 887         uint32_t new, *field;
 888
 889         new = a->arg.nw_addr;
 890         field = a->type == OFPAT_SET_NW_SRC ? &nh->ip_src : &nh->ip_dst;
 891         if (nw_proto == IP_TYPE_TCP) {
 892             struct tcp_header *th = buffer->l4;
 893             th->tcp_csum = recalc_csum32(th->tcp_csum, *field, new);
 894         } else if (nw_proto == IP_TYPE_UDP) {
 895             struct udp_header *th = buffer->l4;
 896             if (th->udp_csum) {
 897                 th->udp_csum = recalc_csum32(th->udp_csum, *field, new);
 898                 if (!th->udp_csum) {
 899                     th->udp_csum = 0xffff;
 900                 }
 901             }
 902         }
 903         nh->ip_csum = recalc_csum32(nh->ip_csum, *field, new);
 904         *field = new;
 905     }
 906 }
 907
 908 static void modify_th(struct buffer *buffer, uint16_t eth_proto,
 909                       uint8_t nw_proto, const struct ofp_action *a)
 910 {
 911     if (eth_proto == ETH_TYPE_IP) {
 912         uint16_t new, *field;
 913
 914         new = a->arg.tp;
 915
 916         if (nw_proto == IP_TYPE_TCP) {
 917             struct tcp_header *th = buffer->l4;
 918             field = a->type == OFPAT_SET_TP_SRC ? &th->tcp_src : &th->tcp_dst;
 919             th->tcp_csum = recalc_csum16(th->tcp_csum, *field, new);
 920             *field = new;
 921         } else if (nw_proto == IP_TYPE_UDP) {
 922             struct udp_header *th = buffer->l4;
 923             field = a->type == OFPAT_SET_TP_SRC ? &th->udp_src : &th->udp_dst;
 924             th->udp_csum = recalc_csum16(th->udp_csum, *field, new);
 925             *field = new;
 926         }
 927     }
 928 }
 929
 930 static void
 931 modify_vlan(struct buffer *buffer,
 932             const struct sw_flow_key *key, const struct ofp_action *a)
 933 {
 934     uint16_t new_id = a->arg.vlan_id;
 935     struct vlan_eth_header *veh;
 936
 937     if (new_id != htons(OFP_VLAN_NONE)) {
 938         if (key->flow.dl_vlan != htons(OFP_VLAN_NONE)) {
 939             /* Modify vlan id, but maintain other TCI values */
 940             veh = buffer->l2;
 941             veh->veth_tci &= ~htons(VLAN_VID);
 942             veh->veth_tci |= new_id;
 943         } else {
 944             /* Insert new vlan id. */
 945             struct eth_header *eh = buffer->l2;
 946             struct vlan_eth_header tmp;
 947             memcpy(tmp.veth_dst, eh->eth_dst, ETH_ADDR_LEN);
 948             memcpy(tmp.veth_src, eh->eth_src, ETH_ADDR_LEN);
 949             tmp.veth_type = htons(ETH_TYPE_VLAN);
 950             tmp.veth_tci = new_id;
 951             tmp.veth_next_type = eh->eth_type;
 952
 953             veh = buffer_push_uninit(buffer, VLAN_HEADER_LEN);
 954             memcpy(veh, &tmp, sizeof tmp);
 955             buffer->l2 -= VLAN_HEADER_LEN;
 956         }
 957     } else  {
 958         /* Remove an existing vlan header if it exists */
 959         veh = buffer->l2;
 960         if (veh->veth_type == htons(ETH_TYPE_VLAN)) {
 961             struct eth_header tmp;
 962
 963             memcpy(tmp.eth_dst, veh->veth_dst, ETH_ADDR_LEN);
 964             memcpy(tmp.eth_src, veh->veth_src, ETH_ADDR_LEN);
 965             tmp.eth_type = veh->veth_next_type;
 966
 967             buffer->size -= VLAN_HEADER_LEN;
 968             buffer->data += VLAN_HEADER_LEN;
 969             buffer->l2 += VLAN_HEADER_LEN;
 970             memcpy(buffer->data, &tmp, sizeof tmp);
 971         }
 972     }
 973 }
 974
 975 static int
 976 recv_features_request(struct datapath *dp, const struct sender *sender,
 977                       const void *msg)
 978 {
 979     dp_send_features_reply(dp, sender);
 980     return 0;
 981 }
 982
 983 static int
 984 recv_get_config_request(struct datapath *dp, const struct sender *sender,
 985                         const void *msg)
 986 {
 987     struct buffer *buffer;
 988     struct ofp_switch_config *osc;
 989
 990     osc = make_openflow_reply(sizeof *osc, OFPT_GET_CONFIG_REPLY,
 991                               sender, &buffer);
 992
 993     osc->flags = htons(dp->flags);
 994     osc->miss_send_len = htons(dp->miss_send_len);
 995
 996     return send_openflow_buffer(dp, buffer, sender);
 997 }
 998
 999 static int
1000 recv_set_config(struct datapath *dp, const struct sender *sender UNUSED,
1001                 const void *msg)
1002 {
1003     const struct ofp_switch_config *osc = msg;
1004     int flags;
1005
1006     flags = ntohs(osc->flags) & (OFPC_SEND_FLOW_EXP | OFPC_FRAG_MASK);
1007     if ((flags & OFPC_FRAG_MASK) != OFPC_FRAG_NORMAL
1008         && (flags & OFPC_FRAG_MASK) != OFPC_FRAG_DROP) {
1009         flags = (flags & ~OFPC_FRAG_MASK) | OFPC_FRAG_DROP;
1010     }
1011     dp->flags = flags;
1012     dp->miss_send_len = ntohs(osc->miss_send_len);
1013     return 0;
1014 }
1015
1016 static int
1017 recv_packet_out(struct datapath *dp, const struct sender *sender UNUSED,
1018                 const void *msg)
1019 {
1020     const struct ofp_packet_out *opo = msg;
1021     struct sw_flow_key key;
1022     struct buffer *buffer;
1023     int n_actions = ntohs(opo->n_actions);
1024     int act_len = n_actions * sizeof opo->actions[0];
1025
1026     if (act_len > (ntohs(opo->header.length) - sizeof *opo)) {
1027         VLOG_DBG("message too short for number of actions");
1028         return -EINVAL;
1029     }
1030
1031     if (ntohl(opo->buffer_id) == (uint32_t) -1) {
1032         /* FIXME: can we avoid copying data here? */
1033         int data_len = ntohs(opo->header.length) - sizeof *opo - act_len;
1034         buffer = buffer_new(data_len);
1035         buffer_put(buffer, &opo->actions[n_actions], data_len);
1036     } else {
1037         buffer = retrieve_buffer(ntohl(opo->buffer_id));
1038         if (!buffer) {
1039             return -ESRCH;
1040         }
1041     }
1042
1043     flow_extract(buffer, ntohs(opo->in_port), &key.flow);
1044     execute_actions(dp, buffer, ntohs(opo->in_port),
1045                     &key, opo->actions, n_actions);
1046
1047    return 0;
1048 }
1049
1050 static int
1051 recv_port_mod(struct datapath *dp, const struct sender *sender UNUSED,
1052               const void *msg)
1053 {
1054     const struct ofp_port_mod *opm = msg;
1055
1056     dp_update_port_flags(dp, &opm->desc);
1057
1058     return 0;
1059 }
1060
1061 static int
1062 add_flow(struct datapath *dp, const struct ofp_flow_mod *ofm)
1063 {
1064     int error = -ENOMEM;
1065     int n_actions;
1066     int i;
1067     struct sw_flow *flow;
1068
1069
1070     /* To prevent loops, make sure there's no action to send to the
1071      * OFP_TABLE virtual port.
1072      */
1073     n_actions = (ntohs(ofm->header.length) - sizeof *ofm)
1074             / sizeof *ofm->actions;
1075     for (i=0; i<n_actions; i++) {
1076         const struct ofp_action *a = &ofm->actions[i];
1077
1078         if (a->type == htons(OFPAT_OUTPUT)
1079                     && (a->arg.output.port == htons(OFPP_TABLE)
1080                         || a->arg.output.port == htons(OFPP_NONE)
1081                         || a->arg.output.port == ofm->match.in_port)) {
1082             /* xxx Send fancy new error message? */
1083             goto error;
1084         }
1085     }
1086
1087     /* Allocate memory. */
1088     flow = flow_alloc(n_actions);
1089     if (flow == NULL)
1090         goto error;
1091
1092     /* Fill out flow. */
1093     flow_extract_match(&flow->key, &ofm->match);
1094     flow->priority = flow->key.wildcards ? ntohs(ofm->priority) : -1;
1095     flow->idle_timeout = ntohs(ofm->idle_timeout);
1096     flow->hard_timeout = ntohs(ofm->hard_timeout);
1097     flow->used = flow->created = time_now();
1098     flow->n_actions = n_actions;
1099     flow->byte_count = 0;
1100     flow->packet_count = 0;
1101     memcpy(flow->actions, ofm->actions, n_actions * sizeof *flow->actions);
1102
1103     /* Act. */
1104     error = chain_insert(dp->chain, flow);
1105     if (error) {
1106         goto error_free_flow;
1107     }
1108     error = 0;
1109     if (ntohl(ofm->buffer_id) != UINT32_MAX) {
1110         struct buffer *buffer = retrieve_buffer(ntohl(ofm->buffer_id));
1111         if (buffer) {
1112             struct sw_flow_key key;
1113             uint16_t in_port = ntohs(ofm->match.in_port);
1114             flow_used(flow, buffer);
1115             flow_extract(buffer, in_port, &key.flow);
1116             execute_actions(dp, buffer, in_port, &key, ofm->actions, n_actions);
1117         } else {
1118             error = -ESRCH;
1119         }
1120     }
1121     return error;
1122
1123 error_free_flow:
1124     flow_free(flow);
1125 error:
1126     if (ntohl(ofm->buffer_id) != (uint32_t) -1)
1127         discard_buffer(ntohl(ofm->buffer_id));
1128     return error;
1129 }
1130
1131 static int
1132 recv_flow(struct datapath *dp, const struct sender *sender UNUSED,
1133           const void *msg)
1134 {
1135     const struct ofp_flow_mod *ofm = msg;
1136     uint16_t command = ntohs(ofm->command);
1137
1138     if (command == OFPFC_ADD) {
1139         return add_flow(dp, ofm);
1140     }  else if (command == OFPFC_DELETE) {
1141         struct sw_flow_key key;
1142         flow_extract_match(&key, &ofm->match);
1143         return chain_delete(dp->chain, &key, 0, 0) ? 0 : -ESRCH;
1144     } else if (command == OFPFC_DELETE_STRICT) {
1145         struct sw_flow_key key;
1146         uint16_t priority;
1147         flow_extract_match(&key, &ofm->match);
1148         priority = key.wildcards ? ntohs(ofm->priority) : -1;
1149         return chain_delete(dp->chain, &key, priority, 1) ? 0 : -ESRCH;
1150     } else {
1151         return -ENODEV;
1152     }
1153 }
1154
1155 struct flow_stats_state {
1156     int table_idx;
1157     struct sw_table_position position;
1158     struct ofp_flow_stats_request rq;
1159     time_t now;
1160
1161     struct buffer *buffer;
1162 };
1163
1164 #define MAX_FLOW_STATS_BYTES 4096
1165
1166 static int flow_stats_init(struct datapath *dp, const void *body, int body_len,
1167                            void **state)
1168 {
1169     const struct ofp_flow_stats_request *fsr = body;
1170     struct flow_stats_state *s = xmalloc(sizeof *s);
1171     s->table_idx = fsr->table_id == 0xff ? 0 : fsr->table_id;
1172     memset(&s->position, 0, sizeof s->position);
1173     s->rq = *fsr;
1174     *state = s;
1175     return 0;
1176 }
1177
1178 static int flow_stats_dump_callback(struct sw_flow *flow, void *private)
1179 {
1180     struct flow_stats_state *s = private;
1181     fill_flow_stats(s->buffer, flow, s->table_idx, s->now);
1182     return s->buffer->size >= MAX_FLOW_STATS_BYTES;
1183 }
1184
1185 static int flow_stats_dump(struct datapath *dp, void *state,
1186                            struct buffer *buffer)
1187 {
1188     struct flow_stats_state *s = state;
1189     struct sw_flow_key match_key;
1190
1191     flow_extract_match(&match_key, &s->rq.match);
1192     s->buffer = buffer;
1193     s->now = time_now();
1194     while (s->table_idx < dp->chain->n_tables
1195            && (s->rq.table_id == 0xff || s->rq.table_id == s->table_idx))
1196     {
1197         struct sw_table *table = dp->chain->tables[s->table_idx];
1198
1199         if (table->iterate(table, &match_key, &s->position,
1200                            flow_stats_dump_callback, s))
1201             break;
1202
1203         s->table_idx++;
1204         memset(&s->position, 0, sizeof s->position);
1205     }
1206     return s->buffer->size >= MAX_FLOW_STATS_BYTES;
1207 }
1208
1209 static void flow_stats_done(void *state)
1210 {
1211     free(state);
1212 }
1213
1214 struct aggregate_stats_state {
1215     struct ofp_aggregate_stats_request rq;
1216 };
1217
1218 static int aggregate_stats_init(struct datapath *dp,
1219                                 const void *body, int body_len,
1220                                 void **state)
1221 {
1222     const struct ofp_aggregate_stats_request *rq = body;
1223     struct aggregate_stats_state *s = xmalloc(sizeof *s);
1224     s->rq = *rq;
1225     *state = s;
1226     return 0;
1227 }
1228
1229 static int aggregate_stats_dump_callback(struct sw_flow *flow, void *private)
1230 {
1231     struct ofp_aggregate_stats_reply *rpy = private;
1232     rpy->packet_count += flow->packet_count;
1233     rpy->byte_count += flow->byte_count;
1234     rpy->flow_count++;
1235     return 0;
1236 }
1237
1238 static int aggregate_stats_dump(struct datapath *dp, void *state,
1239                                 struct buffer *buffer)
1240 {
1241     struct aggregate_stats_state *s = state;
1242     struct ofp_aggregate_stats_request *rq = &s->rq;
1243     struct ofp_aggregate_stats_reply *rpy;
1244     struct sw_table_position position;
1245     struct sw_flow_key match_key;
1246     int table_idx;
1247
1248     rpy = buffer_put_uninit(buffer, sizeof *rpy);
1249     memset(rpy, 0, sizeof *rpy);
1250
1251     flow_extract_match(&match_key, &rq->match);
1252     table_idx = rq->table_id == 0xff ? 0 : rq->table_id;
1253     memset(&position, 0, sizeof position);
1254     while (table_idx < dp->chain->n_tables
1255            && (rq->table_id == 0xff || rq->table_id == table_idx))
1256     {
1257         struct sw_table *table = dp->chain->tables[table_idx];
1258         int error;
1259
1260         error = table->iterate(table, &match_key, &position,
1261                                aggregate_stats_dump_callback, rpy);
1262         if (error)
1263             return error;
1264
1265         table_idx++;
1266         memset(&position, 0, sizeof position);
1267     }
1268
1269     rpy->packet_count = htonll(rpy->packet_count);
1270     rpy->byte_count = htonll(rpy->byte_count);
1271     rpy->flow_count = htonl(rpy->flow_count);
1272     return 0;
1273 }
1274
1275 static void aggregate_stats_done(void *state)
1276 {
1277     free(state);
1278 }
1279
1280 static int table_stats_dump(struct datapath *dp, void *state,
1281                             struct buffer *buffer)
1282 {
1283     int i;
1284     for (i = 0; i < dp->chain->n_tables; i++) {
1285         struct ofp_table_stats *ots = buffer_put_uninit(buffer, sizeof *ots);
1286         struct sw_table_stats stats;
1287         dp->chain->tables[i]->stats(dp->chain->tables[i], &stats);
1288         strncpy(ots->name, stats.name, sizeof ots->name);
1289         ots->table_id = i;
1290         memset(ots->pad, 0, sizeof ots->pad);
1291         ots->max_entries = htonl(stats.max_flows);
1292         ots->active_count = htonl(stats.n_flows);
1293         ots->matched_count = htonll(stats.n_matched);
1294     }
1295     return 0;
1296 }
1297
1298 struct port_stats_state {
1299     int port;
1300 };
1301
1302 static int port_stats_init(struct datapath *dp, const void *body, int body_len,
1303                void **state)
1304 {
1305     struct port_stats_state *s = xmalloc(sizeof *s);
1306     s->port = 0;
1307     *state = s;
1308     return 0;
1309 }
1310
1311 static int port_stats_dump(struct datapath *dp, void *state,
1312                            struct buffer *buffer)
1313 {
1314     struct port_stats_state *s = state;
1315     int i;
1316
1317     for (i = s->port; i < OFPP_MAX; i++) {
1318         struct sw_port *p = &dp->ports[i];
1319         struct ofp_port_stats *ops;
1320         if (!p->netdev) {
1321             continue;
1322         }
1323         ops = buffer_put_uninit(buffer, sizeof *ops);
1324         ops->port_no = htons(port_no(dp, p));
1325         memset(ops->pad, 0, sizeof ops->pad);
1326         ops->rx_count = htonll(p->rx_count);
1327         ops->tx_count = htonll(p->tx_count);
1328         ops->drop_count = htonll(p->drop_count);
1329         ops++;
1330     }
1331     s->port = i;
1332     return 0;
1333 }
1334
1335 static void port_stats_done(void *state)
1336 {
1337     free(state);
1338 }
1339
1340 struct stats_type {
1341     /* Minimum and maximum acceptable number of bytes in body member of
1342      * struct ofp_stats_request. */
1343     size_t min_body, max_body;
1344
1345     /* Prepares to dump some kind of statistics on 'dp'.  'body' and
1346      * 'body_len' are the 'body' member of the struct ofp_stats_request.
1347      * Returns zero if successful, otherwise a negative error code.
1348      * May initialize '*state' to state information.  May be null if no
1349      * initialization is required.*/
1350     int (*init)(struct datapath *dp, const void *body, int body_len,
1351             void **state);
1352
1353     /* Appends statistics for 'dp' to 'buffer', which initially contains a
1354      * struct ofp_stats_reply.  On success, it should return 1 if it should be
1355      * called again later with another buffer, 0 if it is done, or a negative
1356      * errno value on failure. */
1357     int (*dump)(struct datapath *dp, void *state, struct buffer *buffer);
1358
1359     /* Cleans any state created by the init or dump functions.  May be null
1360      * if no cleanup is required. */
1361     void (*done)(void *state);
1362 };
1363
1364 static const struct stats_type stats[] = {
1365     [OFPST_FLOW] = {
1366         sizeof(struct ofp_flow_stats_request),
1367         sizeof(struct ofp_flow_stats_request),
1368         flow_stats_init,
1369         flow_stats_dump,
1370         flow_stats_done
1371     },
1372     [OFPST_AGGREGATE] = {
1373         sizeof(struct ofp_aggregate_stats_request),
1374         sizeof(struct ofp_aggregate_stats_request),
1375         aggregate_stats_init,
1376         aggregate_stats_dump,
1377         aggregate_stats_done
1378     },
1379     [OFPST_TABLE] = {
1380         0,
1381         0,
1382         NULL,
1383         table_stats_dump,
1384         NULL
1385     },
1386     [OFPST_PORT] = {
1387         0,
1388         0,
1389         port_stats_init,
1390         port_stats_dump,
1391         port_stats_done
1392     },
1393 };
1394
1395 struct stats_dump_cb {
1396     bool done;
1397     struct ofp_stats_request *rq;
1398     struct sender sender;
1399     const struct stats_type *s;
1400     void *state;
1401 };
1402
1403 static int
1404 stats_dump(struct datapath *dp, void *cb_)
1405 {
1406     struct stats_dump_cb *cb = cb_;
1407     struct ofp_stats_reply *osr;
1408     struct buffer *buffer;
1409     int err;
1410
1411     if (cb->done) {
1412         return 0;
1413     }
1414
1415     osr = make_openflow_reply(sizeof *osr, OFPT_STATS_REPLY, &cb->sender,
1416                               &buffer);
1417     osr->type = htons(cb->s - stats);
1418     osr->flags = 0;
1419
1420     err = cb->s->dump(dp, cb->state, buffer);
1421     if (err >= 0) {
1422         int err2;
1423         if (!err) {
1424             cb->done = true;
1425         } else {
1426             /* Buffer might have been reallocated, so find our data again. */
1427             osr = buffer_at_assert(buffer, 0, sizeof *osr);
1428             osr->flags = ntohs(OFPSF_REPLY_MORE);
1429         }
1430         err2 = send_openflow_buffer(dp, buffer, &cb->sender);
1431         if (err2) {
1432             err = err2;
1433         }
1434     }
1435
1436     return err;
1437 }
1438
1439 static void
1440 stats_done(void *cb_)
1441 {
1442     struct stats_dump_cb *cb = cb_;
1443     if (cb) {
1444         if (cb->s->done) {
1445             cb->s->done(cb->state);
1446         }
1447         free(cb);
1448     }
1449 }
1450
1451 static int
1452 recv_stats_request(struct datapath *dp, const struct sender *sender,
1453                    const void *oh)
1454 {
1455     const struct ofp_stats_request *rq = oh;
1456     size_t rq_len = ntohs(rq->header.length);
1457     struct stats_dump_cb *cb;
1458     int type, body_len;
1459     int err;
1460
1461     type = ntohs(rq->type);
1462     if (type >= ARRAY_SIZE(stats) || !stats[type].dump) {
1463         VLOG_WARN("received stats request of unknown type %d", type);
1464         return -EINVAL;
1465     }
1466
1467     cb = xmalloc(sizeof *cb);
1468     cb->done = false;
1469     cb->rq = xmemdup(rq, rq_len);
1470     cb->sender = *sender;
1471     cb->s = &stats[type];
1472     cb->state = NULL;
1473
1474     body_len = rq_len - offsetof(struct ofp_stats_request, body);
1475     if (body_len < cb->s->min_body || body_len > cb->s->max_body) {
1476         VLOG_WARN("stats request type %d with bad body length %d",
1477                   type, body_len);
1478         err = -EINVAL;
1479         goto error;
1480     }
1481
1482     if (cb->s->init) {
1483         err = cb->s->init(dp, rq->body, body_len, &cb->state);
1484         if (err) {
1485             VLOG_WARN("failed initialization of stats request type %d: %s",
1486                       type, strerror(-err));
1487             goto error;
1488         }
1489     }
1490
1491     remote_start_dump(sender->remote, stats_dump, stats_done, cb);
1492     return 0;
1493
1494 error:
1495     free(cb->rq);
1496     free(cb);
1497     return err;
1498 }
1499
1500 static int
1501 recv_echo_request(struct datapath *dp, const struct sender *sender,
1502                   const void *oh)
1503 {
1504     return send_openflow_buffer(dp, make_echo_reply(oh), sender);
1505 }
1506
1507 static int
1508 recv_echo_reply(struct datapath *dp UNUSED, const struct sender *sender UNUSED,
1509                   const void *oh UNUSED)
1510 {
1511     return 0;
1512 }
1513
1514 /* 'msg', which is 'length' bytes long, was received from the control path.
1515  * Apply it to 'chain'. */
1516 int
1517 fwd_control_input(struct datapath *dp, const struct sender *sender,
1518                   const void *msg, size_t length)
1519 {
1520     struct openflow_packet {
1521         size_t min_size;
1522         int (*handler)(struct datapath *, const struct sender *, const void *);
1523     };
1524
1525     static const struct openflow_packet packets[] = {
1526         [OFPT_FEATURES_REQUEST] = {
1527             sizeof (struct ofp_header),
1528             recv_features_request,
1529         },
1530         [OFPT_GET_CONFIG_REQUEST] = {
1531             sizeof (struct ofp_header),
1532             recv_get_config_request,
1533         },
1534         [OFPT_SET_CONFIG] = {
1535             sizeof (struct ofp_switch_config),
1536             recv_set_config,
1537         },
1538         [OFPT_PACKET_OUT] = {
1539             sizeof (struct ofp_packet_out),
1540             recv_packet_out,
1541         },
1542         [OFPT_FLOW_MOD] = {
1543             sizeof (struct ofp_flow_mod),
1544             recv_flow,
1545         },
1546         [OFPT_PORT_MOD] = {
1547             sizeof (struct ofp_port_mod),
1548             recv_port_mod,
1549         },
1550         [OFPT_STATS_REQUEST] = {
1551             sizeof (struct ofp_stats_request),
1552             recv_stats_request,
1553         },
1554         [OFPT_ECHO_REQUEST] = {
1555             sizeof (struct ofp_header),
1556             recv_echo_request,
1557         },
1558         [OFPT_ECHO_REPLY] = {
1559             sizeof (struct ofp_header),
1560             recv_echo_reply,
1561         },
1562     };
1563
1564     const struct openflow_packet *pkt;
1565     struct ofp_header *oh;
1566
1567     oh = (struct ofp_header *) msg;
1568     assert(oh->version == OFP_VERSION);
1569     if (oh->type >= ARRAY_SIZE(packets) || ntohs(oh->length) > length)
1570         return -EINVAL;
1571
1572     pkt = &packets[oh->type];
1573     if (!pkt->handler)
1574         return -ENOSYS;
1575     if (length < pkt->min_size)
1576         return -EFAULT;
1577
1578     return pkt->handler(dp, sender, msg);
1579 }
1580 \f
1581 /* Packet buffering. */
1582
1583 #define OVERWRITE_SECS  1
1584
1585 struct packet_buffer {
1586     struct buffer *buffer;
1587     uint32_t cookie;
1588     time_t timeout;
1589 };
1590
1591 static struct packet_buffer buffers[N_PKT_BUFFERS];
1592 static unsigned int buffer_idx;
1593
1594 uint32_t save_buffer(struct buffer *buffer)
1595 {
1596     struct packet_buffer *p;
1597     uint32_t id;
1598
1599     buffer_idx = (buffer_idx + 1) & PKT_BUFFER_MASK;
1600     p = &buffers[buffer_idx];
1601     if (p->buffer) {
1602         /* Don't buffer packet if existing entry is less than
1603          * OVERWRITE_SECS old. */
1604         if (time_now() < p->timeout) { /* FIXME */
1605             return -1;
1606         } else {
1607             buffer_delete(p->buffer);
1608         }
1609     }
1610     /* Don't use maximum cookie value since the all-bits-1 id is
1611      * special. */
1612     if (++p->cookie >= (1u << PKT_COOKIE_BITS) - 1)
1613         p->cookie = 0;
1614     p->buffer = buffer_clone(buffer);      /* FIXME */
1615     p->timeout = time_now() + OVERWRITE_SECS; /* FIXME */
1616     id = buffer_idx | (p->cookie << PKT_BUFFER_BITS);
1617
1618     return id;
1619 }
1620
1621 static struct buffer *retrieve_buffer(uint32_t id)
1622 {
1623     struct buffer *buffer = NULL;
1624     struct packet_buffer *p;
1625
1626     p = &buffers[id & PKT_BUFFER_MASK];
1627     if (p->cookie == id >> PKT_BUFFER_BITS) {
1628         buffer = p->buffer;
1629         p->buffer = NULL;
1630     } else {
1631         printf("cookie mismatch: %x != %x\n",
1632                id >> PKT_BUFFER_BITS, p->cookie);
1633     }
1634
1635     return buffer;
1636 }
1637
1638 static void discard_buffer(uint32_t id)
1639 {
1640     struct packet_buffer *p;
1641
1642     p = &buffers[id & PKT_BUFFER_MASK];
1643     if (p->cookie == id >> PKT_BUFFER_BITS) {
1644         buffer_delete(p->buffer);
1645         p->buffer = NULL;
1646     }
1647 }