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 <stdlib.h>
  39 #include <string.h>
  40 #include "buffer.h"
  41 #include "chain.h"
  42 #include "flow.h"
  43 #include "netdev.h"
  44 #include "packets.h"
  45 #include "poll-loop.h"
  46 #include "rconn.h"
  47 #include "vconn.h"
  48 #include "table.h"
  49 #include "xtoxll.h"
  50
  51 #define THIS_MODULE VLM_datapath
  52 #include "vlog.h"
  53
  54 #define BRIDGE_PORT_NO_FLOOD    0x00000001
  55
  56 /* Capabilities supported by this implementation. */
  57 #define OFP_SUPPORTED_CAPABILITIES (OFPC_MULTI_PHY_TX)
  58
  59 /* Actions supported by this implementation. */
  60 #define OFP_SUPPORTED_ACTIONS ( (1 << OFPAT_OUTPUT)         \
  61                                 | (1 << OFPAT_SET_DL_VLAN)  \
  62                                 | (1 << OFPAT_SET_DL_SRC)   \
  63                                 | (1 << OFPAT_SET_DL_DST)   \
  64                                 | (1 << OFPAT_SET_NW_SRC)   \
  65                                 | (1 << OFPAT_SET_NW_DST)   \
  66                                 | (1 << OFPAT_SET_TP_SRC)   \
  67                                 | (1 << OFPAT_SET_TP_DST) )
  68
  69 struct sw_port {
  70     uint32_t flags;
  71     struct datapath *dp;
  72     struct netdev *netdev;
  73     struct list node; /* Element in datapath.ports. */
  74     unsigned long long int rx_count, tx_count, drop_count;
  75 };
  76
  77 /* The origin of a received OpenFlow message, to enable sending a reply. */
  78 struct sender {
  79     struct remote *remote;      /* The device that sent the message. */
  80     uint32_t xid;               /* The OpenFlow transaction ID. */
  81 };
  82
  83 /* A connection to a controller or a management device. */
  84 struct remote {
  85     struct list node;
  86     struct rconn *rconn;
  87
  88     /* Support for reliable, multi-message replies to requests.
  89      *
  90      * If an incoming request needs to have a reliable reply that might
  91      * require multiple messages, it can use remote_start_dump() to set up
  92      * a callback that will be called as buffer space for replies. */
  93     int (*cb_dump)(struct datapath *, void *aux);
  94     void (*cb_done)(void *aux);
  95     void *cb_aux;
  96 };
  97
  98 struct datapath {
  99     /* Remote connections. */
 100     struct remote *controller;  /* Connection to controller. */
 101     struct list remotes;        /* All connections (including controller). */
 102     struct vconn *listen_vconn;
 103
 104     time_t last_timeout;
 105
 106     /* Unique identifier for this datapath */
 107     uint64_t  id;
 108
 109     struct sw_chain *chain;  /* Forwarding rules. */
 110
 111     struct ofp_switch_config config;
 112
 113     /* Switch ports. */
 114     struct sw_port ports[OFPP_MAX];
 115     struct list port_list; /* List of ports, for flooding. */
 116 };
 117
 118 static struct remote *remote_create(struct datapath *, struct rconn *);
 119 static void remote_run(struct datapath *, struct remote *);
 120 static void remote_wait(struct remote *);
 121 static void remote_destroy(struct remote *);
 122
 123 void dp_output_port(struct datapath *, struct buffer *,
 124                     int in_port, int out_port);
 125 void dp_update_port_flags(struct datapath *dp, const struct ofp_phy_port *opp);
 126 void dp_output_control(struct datapath *, struct buffer *, int in_port,
 127                        size_t max_len, int reason);
 128 static void send_flow_expired(struct datapath *, struct sw_flow *);
 129 static void send_port_status(struct sw_port *p, uint8_t status);
 130 static void del_switch_port(struct sw_port *p);
 131 static void execute_actions(struct datapath *, struct buffer *,
 132                             int in_port, const struct sw_flow_key *,
 133                             const struct ofp_action *, int n_actions);
 134 static void modify_vlan(struct buffer *buffer, const struct sw_flow_key *key,
 135                         const struct ofp_action *a);
 136 static void modify_nh(struct buffer *buffer, uint16_t eth_proto,
 137                       uint8_t nw_proto, const struct ofp_action *a);
 138 static void modify_th(struct buffer *buffer, uint16_t eth_proto,
 139                           uint8_t nw_proto, const struct ofp_action *a);
 140
 141 /* Buffers are identified to userspace by a 31-bit opaque ID.  We divide the ID
 142  * into a buffer number (low bits) and a cookie (high bits).  The buffer number
 143  * is an index into an array of buffers.  The cookie distinguishes between
 144  * different packets that have occupied a single buffer.  Thus, the more
 145  * buffers we have, the lower-quality the cookie... */
 146 #define PKT_BUFFER_BITS 8
 147 #define N_PKT_BUFFERS (1 << PKT_BUFFER_BITS)
 148 #define PKT_BUFFER_MASK (N_PKT_BUFFERS - 1)
 149
 150 #define PKT_COOKIE_BITS (32 - PKT_BUFFER_BITS)
 151
 152 void fwd_port_input(struct datapath *, struct buffer *, int in_port);
 153 int fwd_control_input(struct datapath *, const struct sender *,
 154                       const void *, size_t);
 155
 156 uint32_t save_buffer(struct buffer *);
 157 static struct buffer *retrieve_buffer(uint32_t id);
 158 static void discard_buffer(uint32_t id);
 159
 160 static int port_no(struct datapath *dp, struct sw_port *p)
 161 {
 162     assert(p >= dp->ports && p < &dp->ports[ARRAY_SIZE(dp->ports)]);
 163     return p - dp->ports;
 164 }
 165
 166 /* Generates a unique datapath id.  It incorporates the datapath index
 167  * and a hardware address, if available.  If not, it generates a random
 168  * one.
 169  */
 170 static uint64_t
 171 gen_datapath_id(void)
 172 {
 173     /* Choose a random datapath id. */
 174     uint64_t id = 0;
 175     int i;
 176
 177     srand(time(0));
 178
 179     for (i = 0; i < ETH_ADDR_LEN; i++) {
 180         id |= (uint64_t)(rand() & 0xff) << (8*(ETH_ADDR_LEN-1 - i));
 181     }
 182
 183     return id;
 184 }
 185
 186 int
 187 dp_new(struct datapath **dp_, uint64_t dpid, struct rconn *rconn)
 188 {
 189     struct datapath *dp;
 190
 191     dp = calloc(1, sizeof *dp);
 192     if (!dp) {
 193         return ENOMEM;
 194     }
 195
 196     dp->last_timeout = time(0);
 197     list_init(&dp->remotes);
 198     dp->controller = remote_create(dp, rconn);
 199     dp->listen_vconn = NULL;
 200     dp->id = dpid <= UINT64_C(0xffffffffffff) ? dpid : gen_datapath_id();
 201     dp->chain = chain_create();
 202     if (!dp->chain) {
 203         VLOG_ERR("could not create chain");
 204         free(dp);
 205         return ENOMEM;
 206     }
 207
 208     list_init(&dp->port_list);
 209     dp->config.flags = 0;
 210     dp->config.miss_send_len = htons(OFP_DEFAULT_MISS_SEND_LEN);
 211     *dp_ = dp;
 212     return 0;
 213 }
 214
 215 int
 216 dp_add_port(struct datapath *dp, const char *name)
 217 {
 218     struct netdev *netdev;
 219     struct sw_port *p;
 220     int error;
 221
 222     error = netdev_open(name, &netdev);
 223     if (error) {
 224         return error;
 225     }
 226
 227     for (p = dp->ports; ; p++) {
 228         if (p >= &dp->ports[ARRAY_SIZE(dp->ports)]) {
 229             return EXFULL;
 230         } else if (!p->netdev) {
 231             break;
 232         }
 233     }
 234
 235     p->dp = dp;
 236     p->netdev = netdev;
 237     p->tx_count = 0;
 238     p->rx_count = 0;
 239     p->drop_count = 0;
 240     list_push_back(&dp->port_list, &p->node);
 241
 242     /* Notify the ctlpath that this port has been added */
 243     send_port_status(p, OFPPR_ADD);
 244
 245     return 0;
 246 }
 247
 248 void
 249 dp_add_listen_vconn(struct datapath *dp, struct vconn *listen_vconn)
 250 {
 251     assert(!dp->listen_vconn);
 252     dp->listen_vconn = listen_vconn;
 253 }
 254
 255 void
 256 dp_run(struct datapath *dp)
 257 {
 258     time_t now = time(0);
 259     struct sw_port *p, *pn;
 260     struct remote *r, *rn;
 261     struct buffer *buffer = NULL;
 262
 263     if (now != dp->last_timeout) {
 264         struct list deleted = LIST_INITIALIZER(&deleted);
 265         struct sw_flow *f, *n;
 266
 267         chain_timeout(dp->chain, &deleted);
 268         LIST_FOR_EACH_SAFE (f, n, struct sw_flow, node, &deleted) {
 269             send_flow_expired(dp, f);
 270             list_remove(&f->node);
 271             flow_free(f);
 272         }
 273         dp->last_timeout = now;
 274     }
 275     poll_timer_wait(1000);
 276
 277     LIST_FOR_EACH_SAFE (p, pn, struct sw_port, node, &dp->port_list) {
 278         int error;
 279
 280         if (!buffer) {
 281             /* Allocate buffer with some headroom to add headers in forwarding
 282              * to the controller or adding a vlan tag, plus an extra 2 bytes to
 283              * allow IP headers to be aligned on a 4-byte boundary.  */
 284             const int headroom = 128 + 2;
 285             const int hard_header = VLAN_ETH_HEADER_LEN;
 286             const int mtu = netdev_get_mtu(p->netdev);
 287             buffer = buffer_new(headroom + hard_header + mtu);
 288             buffer->data += headroom;
 289         }
 290         error = netdev_recv(p->netdev, buffer);
 291         if (!error) {
 292             p->rx_count++;
 293             fwd_port_input(dp, buffer, port_no(dp, p));
 294             buffer = NULL;
 295         } else if (error != EAGAIN) {
 296             VLOG_ERR("Error receiving data from %s: %s",
 297                      netdev_get_name(p->netdev), strerror(error));
 298             del_switch_port(p);
 299         }
 300     }
 301     buffer_delete(buffer);
 302
 303     /* Talk to remotes. */
 304     LIST_FOR_EACH_SAFE (r, rn, struct remote, node, &dp->remotes) {
 305         remote_run(dp, r);
 306     }
 307     if (dp->listen_vconn) {
 308         for (;;) {
 309             struct vconn *new_vconn;
 310             int retval;
 311
 312             retval = vconn_accept(dp->listen_vconn, &new_vconn);
 313             if (retval) {
 314                 if (retval != EAGAIN) {
 315                     VLOG_WARN("accept failed (%s)", strerror(retval));
 316                 }
 317                 break;
 318             }
 319             remote_create(dp, rconn_new_from_vconn("passive", 128, new_vconn));
 320         }
 321     }
 322 }
 323
 324 static void
 325 remote_run(struct datapath *dp, struct remote *r)
 326 {
 327     int i;
 328
 329     rconn_run(r->rconn);
 330
 331     /* Do some remote processing, but cap it at a reasonable amount so that
 332      * other processing doesn't starve. */
 333     for (i = 0; i < 50; i++) {
 334         if (!r->cb_dump) {
 335             struct buffer *buffer;
 336             struct ofp_header *oh;
 337
 338             buffer = rconn_recv(r->rconn);
 339             if (!buffer) {
 340                 break;
 341             }
 342
 343             if (buffer->size >= sizeof *oh) {
 344                 struct sender sender;
 345
 346                 oh = buffer->data;
 347                 sender.remote = r;
 348                 sender.xid = oh->xid;
 349                 fwd_control_input(dp, &sender, buffer->data, buffer->size);
 350             } else {
 351                 VLOG_WARN("received too-short OpenFlow message");
 352             }
 353             buffer_delete(buffer);
 354         } else {
 355             if (!rconn_is_full(r->rconn)) {
 356                 int error = r->cb_dump(dp, r->cb_aux);
 357                 if (error <= 0) {
 358                     if (error) {
 359                         VLOG_WARN("dump callback error: %s", strerror(-error));
 360                     }
 361                     r->cb_done(r->cb_aux);
 362                     r->cb_dump = NULL;
 363                 }
 364             } else {
 365                 break;
 366             }
 367         }
 368     }
 369
 370     if (!rconn_is_alive(r->rconn)) {
 371         remote_destroy(r);
 372     }
 373 }
 374
 375 static void
 376 remote_wait(struct remote *r)
 377 {
 378     rconn_run_wait(r->rconn);
 379     rconn_recv_wait(r->rconn);
 380 }
 381
 382 static void
 383 remote_destroy(struct remote *r)
 384 {
 385     if (r) {
 386         if (r->cb_dump && r->cb_done) {
 387             r->cb_done(r->cb_aux);
 388         }
 389         list_remove(&r->node);
 390         rconn_destroy(r->rconn);
 391         free(r);
 392     }
 393 }
 394
 395 static struct remote *
 396 remote_create(struct datapath *dp, struct rconn *rconn)
 397 {
 398     struct remote *remote = xmalloc(sizeof *remote);
 399     list_push_back(&dp->remotes, &remote->node);
 400     remote->rconn = rconn;
 401     remote->cb_dump = NULL;
 402     return remote;
 403 }
 404
 405 /* Starts a callback-based, reliable, possibly multi-message reply to a
 406  * request made by 'remote'.
 407  *
 408  * 'dump' designates a function that will be called when the 'remote' send
 409  * queue has an empty slot.  It should compose a message and send it on
 410  * 'remote'.  On success, it should return 1 if it should be called again when
 411  * another send queue slot opens up, 0 if its transmissions are complete, or a
 412  * negative errno value on failure.
 413  *
 414  * 'done' designates a function to clean up any resources allocated for the
 415  * dump.  It must handle being called before the dump is complete (which will
 416  * happen if 'remote' is closed unexpectedly).
 417  *
 418  * 'aux' is passed to 'dump' and 'done'. */
 419 static void
 420 remote_start_dump(struct remote *remote,
 421                   int (*dump)(struct datapath *, void *),
 422                   void (*done)(void *),
 423                   void *aux)
 424 {
 425     assert(!remote->cb_dump);
 426     remote->cb_dump = dump;
 427     remote->cb_done = done;
 428     remote->cb_aux = aux;
 429 }
 430
 431 void
 432 dp_wait(struct datapath *dp)
 433 {
 434     struct sw_port *p;
 435     struct remote *r;
 436
 437     LIST_FOR_EACH (p, struct sw_port, node, &dp->port_list) {
 438         netdev_recv_wait(p->netdev);
 439     }
 440     LIST_FOR_EACH (r, struct remote, node, &dp->remotes) {
 441         remote_wait(r);
 442     }
 443     if (dp->listen_vconn) {
 444         vconn_accept_wait(dp->listen_vconn);
 445     }
 446 }
 447
 448 /* Delete 'p' from switch. */
 449 static void
 450 del_switch_port(struct sw_port *p)
 451 {
 452     send_port_status(p, OFPPR_DELETE);
 453     netdev_close(p->netdev);
 454     p->netdev = NULL;
 455     list_remove(&p->node);
 456 }
 457
 458 void
 459 dp_destroy(struct datapath *dp)
 460 {
 461     struct sw_port *p, *n;
 462
 463     if (!dp) {
 464         return;
 465     }
 466
 467     LIST_FOR_EACH_SAFE (p, n, struct sw_port, node, &dp->port_list) {
 468         del_switch_port(p);
 469     }
 470     chain_destroy(dp->chain);
 471     free(dp);
 472 }
 473
 474 static int
 475 flood(struct datapath *dp, struct buffer *buffer, int in_port)
 476 {
 477     struct sw_port *p;
 478     int prev_port;
 479
 480     prev_port = -1;
 481     LIST_FOR_EACH (p, struct sw_port, node, &dp->port_list) {
 482         if (port_no(dp, p) == in_port || p->flags & BRIDGE_PORT_NO_FLOOD) {
 483             continue;
 484         }
 485         if (prev_port != -1) {
 486             dp_output_port(dp, buffer_clone(buffer), in_port, prev_port);
 487         }
 488         prev_port = port_no(dp, p);
 489     }
 490     if (prev_port != -1)
 491         dp_output_port(dp, buffer, in_port, prev_port);
 492     else
 493         buffer_delete(buffer);
 494
 495     return 0;
 496 }
 497
 498 void
 499 output_packet(struct datapath *dp, struct buffer *buffer, int out_port)
 500 {
 501     if (out_port >= 0 && out_port < OFPP_MAX) {
 502         struct sw_port *p = &dp->ports[out_port];
 503         if (p->netdev != NULL) {
 504             if (!netdev_send(p->netdev, buffer)) {
 505                 p->tx_count++;
 506             } else {
 507                 p->drop_count++;
 508             }
 509             return;
 510         }
 511     }
 512
 513     buffer_delete(buffer);
 514     /* FIXME: ratelimit */
 515     VLOG_DBG("can't forward to bad port %d\n", out_port);
 516 }
 517
 518 /* Takes ownership of 'buffer' and transmits it to 'out_port' on 'dp'.
 519  */
 520 void
 521 dp_output_port(struct datapath *dp, struct buffer *buffer,
 522                int in_port, int out_port)
 523 {
 524
 525     assert(buffer);
 526     if (out_port == OFPP_FLOOD) {
 527         flood(dp, buffer, in_port);
 528     } else if (out_port == OFPP_CONTROLLER) {
 529         dp_output_control(dp, buffer, in_port, 0, OFPR_ACTION);
 530     } else if (out_port == OFPP_TABLE) {
 531         struct sw_flow_key key;
 532         struct sw_flow *flow;
 533
 534         key.wildcards = 0;
 535         flow_extract(buffer, in_port, &key.flow);
 536         flow = chain_lookup(dp->chain, &key);
 537         if (flow != NULL) {
 538             flow_used(flow, buffer);
 539             execute_actions(dp, buffer, in_port, &key,
 540                             flow->actions, flow->n_actions);
 541         }
 542     } else {
 543         output_packet(dp, buffer, out_port);
 544     }
 545 }
 546
 547 static void *
 548 alloc_openflow_buffer(struct datapath *dp, size_t openflow_len, uint8_t type,
 549                       const struct sender *sender, struct buffer **bufferp)
 550 {
 551     struct buffer *buffer;
 552     struct ofp_header *oh;
 553
 554     buffer = *bufferp = buffer_new(openflow_len);
 555     oh = buffer_put_uninit(buffer, openflow_len);
 556     oh->version = OFP_VERSION;
 557     oh->type = type;
 558     oh->length = 0;             /* Filled in by send_openflow_buffer(). */
 559     oh->xid = sender ? sender->xid : 0;
 560     return oh;
 561 }
 562
 563 static int
 564 send_openflow_buffer(struct datapath *dp, struct buffer *buffer,
 565                      const struct sender *sender)
 566 {
 567     struct remote *remote = sender ? sender->remote : dp->controller;
 568     struct rconn *rconn = remote->rconn;
 569     struct ofp_header *oh;
 570     int retval;
 571
 572     oh = buffer_at_assert(buffer, 0, sizeof *oh);
 573     oh->length = htons(buffer->size);
 574
 575     retval = rconn_send(rconn, buffer);
 576     if (retval) {
 577         VLOG_WARN("send to %s failed: %s",
 578                   rconn_get_name(rconn), strerror(retval));
 579         buffer_delete(buffer);
 580     }
 581     return retval;
 582 }
 583
 584 /* Takes ownership of 'buffer' and transmits it to 'dp''s controller.  If the
 585  * packet can be saved in a buffer, then only the first max_len bytes of
 586  * 'buffer' are sent; otherwise, all of 'buffer' is sent.  'reason' indicates
 587  * why 'buffer' is being sent. 'max_len' sets the maximum number of bytes that
 588  * the caller wants to be sent; a value of 0 indicates the entire packet should
 589  * be sent. */
 590 void
 591 dp_output_control(struct datapath *dp, struct buffer *buffer, int in_port,
 592                   size_t max_len, int reason)
 593 {
 594     struct ofp_packet_in *opi;
 595     size_t total_len;
 596     uint32_t buffer_id;
 597
 598     buffer_id = save_buffer(buffer);
 599     total_len = buffer->size;
 600     if (buffer_id != UINT32_MAX && buffer->size > max_len) {
 601         buffer->size = max_len;
 602     }
 603
 604     opi = buffer_push_uninit(buffer, offsetof(struct ofp_packet_in, data));
 605     opi->header.version = OFP_VERSION;
 606     opi->header.type    = OFPT_PACKET_IN;
 607     opi->header.length  = htons(buffer->size);
 608     opi->header.xid     = htonl(0);
 609     opi->buffer_id      = htonl(buffer_id);
 610     opi->total_len      = htons(total_len);
 611     opi->in_port        = htons(in_port);
 612     opi->reason         = reason;
 613     opi->pad            = 0;
 614     send_openflow_buffer(dp, buffer, NULL);
 615 }
 616
 617 static void fill_port_desc(struct datapath *dp, struct sw_port *p,
 618                            struct ofp_phy_port *desc)
 619 {
 620     desc->port_no = htons(port_no(dp, p));
 621     strncpy((char *) desc->name, netdev_get_name(p->netdev),
 622             sizeof desc->name);
 623     desc->name[sizeof desc->name - 1] = '\0';
 624     memcpy(desc->hw_addr, netdev_get_etheraddr(p->netdev), ETH_ADDR_LEN);
 625     desc->flags = htonl(p->flags);
 626     desc->features = htonl(netdev_get_features(p->netdev));
 627     desc->speed = htonl(netdev_get_speed(p->netdev));
 628 }
 629
 630 static void
 631 dp_send_features_reply(struct datapath *dp, const struct sender *sender)
 632 {
 633     struct buffer *buffer;
 634     struct ofp_switch_features *ofr;
 635     struct sw_port *p;
 636
 637     ofr = alloc_openflow_buffer(dp, sizeof *ofr, OFPT_FEATURES_REPLY,
 638                                 sender, &buffer);
 639     ofr->datapath_id    = htonll(dp->id);
 640     ofr->n_exact        = htonl(2 * TABLE_HASH_MAX_FLOWS);
 641     ofr->n_compression  = 0;         /* Not supported */
 642     ofr->n_general      = htonl(TABLE_LINEAR_MAX_FLOWS);
 643     ofr->buffer_mb      = htonl(UINT32_MAX);
 644     ofr->n_buffers      = htonl(N_PKT_BUFFERS);
 645     ofr->capabilities   = htonl(OFP_SUPPORTED_CAPABILITIES);
 646     ofr->actions        = htonl(OFP_SUPPORTED_ACTIONS);
 647     LIST_FOR_EACH (p, struct sw_port, node, &dp->port_list) {
 648         struct ofp_phy_port *opp = buffer_put_uninit(buffer, sizeof *opp);
 649         memset(opp, 0, sizeof *opp);
 650         fill_port_desc(dp, p, opp);
 651     }
 652     send_openflow_buffer(dp, buffer, sender);
 653 }
 654
 655 void
 656 dp_update_port_flags(struct datapath *dp, const struct ofp_phy_port *opp)
 657 {
 658     struct sw_port *p;
 659
 660     p = &dp->ports[htons(opp->port_no)];
 661
 662     /* Make sure the port id hasn't changed since this was sent */
 663     if (!p || memcmp(opp->hw_addr, netdev_get_etheraddr(p->netdev),
 664                      ETH_ADDR_LEN) != 0)
 665         return;
 666
 667     p->flags = htonl(opp->flags);
 668 }
 669
 670 static void
 671 send_port_status(struct sw_port *p, uint8_t status)
 672 {
 673     struct buffer *buffer;
 674     struct ofp_port_status *ops;
 675     ops = alloc_openflow_buffer(p->dp, sizeof *ops, OFPT_PORT_STATUS, NULL,
 676                                 &buffer);
 677     ops->reason = status;
 678     memset(ops->pad, 0, sizeof ops->pad);
 679     fill_port_desc(p->dp, p, &ops->desc);
 680
 681     send_openflow_buffer(p->dp, buffer, NULL);
 682 }
 683
 684 void
 685 send_flow_expired(struct datapath *dp, struct sw_flow *flow)
 686 {
 687     struct buffer *buffer;
 688     struct ofp_flow_expired *ofe;
 689     ofe = alloc_openflow_buffer(dp, sizeof *ofe, OFPT_FLOW_EXPIRED, NULL,
 690                                 &buffer);
 691     flow_fill_match(&ofe->match, &flow->key);
 692
 693     memset(ofe->pad, 0, sizeof ofe->pad);
 694     ofe->priority = htons(flow->priority);
 695
 696     ofe->duration     = htonl(flow->timeout - flow->max_idle - flow->created);
 697     ofe->packet_count = htonll(flow->packet_count);
 698     ofe->byte_count   = htonll(flow->byte_count);
 699     send_openflow_buffer(dp, buffer, NULL);
 700 }
 701
 702 void
 703 dp_send_error_msg(struct datapath *dp, const struct sender *sender,
 704         uint16_t type, uint16_t code, const uint8_t *data, size_t len)
 705 {
 706     struct buffer *buffer;
 707     struct ofp_error_msg *oem;
 708     oem = alloc_openflow_buffer(dp, sizeof(*oem)+len, OFPT_ERROR_MSG,
 709                                 sender, &buffer);
 710     oem->type = htons(type);
 711     oem->code = htons(code);
 712     memcpy(oem->data, data, len);
 713     send_openflow_buffer(dp, buffer, sender);
 714 }
 715
 716 static void
 717 fill_flow_stats(struct buffer *buffer, struct sw_flow *flow,
 718                 int table_idx, time_t now)
 719 {
 720     struct ofp_flow_stats *ofs;
 721     int length = sizeof *ofs + sizeof *ofs->actions * flow->n_actions;
 722     ofs = buffer_put_uninit(buffer, length);
 723     ofs->length          = htons(length);
 724     ofs->table_id        = table_idx;
 725     ofs->pad             = 0;
 726     ofs->match.wildcards = htons(flow->key.wildcards);
 727     ofs->match.in_port   = flow->key.flow.in_port;
 728     memcpy(ofs->match.dl_src, flow->key.flow.dl_src, ETH_ADDR_LEN);
 729     memcpy(ofs->match.dl_dst, flow->key.flow.dl_dst, ETH_ADDR_LEN);
 730     ofs->match.dl_vlan   = flow->key.flow.dl_vlan;
 731     ofs->match.dl_type   = flow->key.flow.dl_type;
 732     ofs->match.nw_src    = flow->key.flow.nw_src;
 733     ofs->match.nw_dst    = flow->key.flow.nw_dst;
 734     ofs->match.nw_proto  = flow->key.flow.nw_proto;
 735     memset(ofs->match.pad, 0, sizeof ofs->match.pad);
 736     ofs->match.tp_src    = flow->key.flow.tp_src;
 737     ofs->match.tp_dst    = flow->key.flow.tp_dst;
 738     ofs->duration        = htonl(now - flow->created);
 739     ofs->packet_count    = htonll(flow->packet_count);
 740     ofs->byte_count      = htonll(flow->byte_count);
 741     ofs->priority        = htons(flow->priority);
 742     ofs->max_idle        = htons(flow->max_idle);
 743     memcpy(ofs->actions, flow->actions,
 744            sizeof *ofs->actions * flow->n_actions);
 745 }
 746
 747 \f
 748 /* 'buffer' was received on 'in_port', a physical switch port between 0 and
 749  * OFPP_MAX.  Process it according to 'chain'. */
 750 void fwd_port_input(struct datapath *dp, struct buffer *buffer, int in_port)
 751 {
 752     struct sw_flow_key key;
 753     struct sw_flow *flow;
 754
 755     key.wildcards = 0;
 756     flow_extract(buffer, in_port, &key.flow);
 757     flow = chain_lookup(dp->chain, &key);
 758     if (flow != NULL) {
 759         flow_used(flow, buffer);
 760         execute_actions(dp, buffer, in_port, &key,
 761                         flow->actions, flow->n_actions);
 762     } else {
 763         dp_output_control(dp, buffer, in_port, ntohs(dp->config.miss_send_len),
 764                           OFPR_NO_MATCH);
 765     }
 766 }
 767
 768 static void
 769 do_output(struct datapath *dp, struct buffer *buffer, int in_port,
 770           size_t max_len, int out_port)
 771 {
 772     if (out_port != OFPP_CONTROLLER) {
 773         dp_output_port(dp, buffer, in_port, out_port);
 774     } else {
 775         dp_output_control(dp, buffer, in_port, max_len, OFPR_ACTION);
 776     }
 777 }
 778
 779 static void
 780 execute_actions(struct datapath *dp, struct buffer *buffer,
 781                 int in_port, const struct sw_flow_key *key,
 782                 const struct ofp_action *actions, int n_actions)
 783 {
 784     /* Every output action needs a separate clone of 'buffer', but the common
 785      * case is just a single output action, so that doing a clone and then
 786      * freeing the original buffer is wasteful.  So the following code is
 787      * slightly obscure just to avoid that. */
 788     int prev_port;
 789     size_t max_len=0;        /* Initialze to make compiler happy */
 790     uint16_t eth_proto;
 791     int i;
 792
 793     prev_port = -1;
 794     eth_proto = ntohs(key->flow.dl_type);
 795
 796     for (i = 0; i < n_actions; i++) {
 797         const struct ofp_action *a = &actions[i];
 798         struct eth_header *eh = buffer->l2;
 799
 800         if (prev_port != -1) {
 801             do_output(dp, buffer_clone(buffer), in_port, max_len, prev_port);
 802             prev_port = -1;
 803         }
 804
 805         switch (ntohs(a->type)) {
 806         case OFPAT_OUTPUT:
 807             prev_port = ntohs(a->arg.output.port);
 808             max_len = ntohs(a->arg.output.max_len);
 809             break;
 810
 811         case OFPAT_SET_DL_VLAN:
 812             modify_vlan(buffer, key, a);
 813             break;
 814
 815         case OFPAT_SET_DL_SRC:
 816             memcpy(eh->eth_src, a->arg.dl_addr, sizeof eh->eth_src);
 817             break;
 818
 819         case OFPAT_SET_DL_DST:
 820             memcpy(eh->eth_dst, a->arg.dl_addr, sizeof eh->eth_dst);
 821             break;
 822
 823         case OFPAT_SET_NW_SRC:
 824         case OFPAT_SET_NW_DST:
 825             modify_nh(buffer, eth_proto, key->flow.nw_proto, a);
 826             break;
 827
 828         case OFPAT_SET_TP_SRC:
 829         case OFPAT_SET_TP_DST:
 830             modify_th(buffer, eth_proto, key->flow.nw_proto, a);
 831             break;
 832
 833         default:
 834             NOT_REACHED();
 835         }
 836     }
 837     if (prev_port != -1)
 838         do_output(dp, buffer, in_port, max_len, prev_port);
 839     else
 840         buffer_delete(buffer);
 841 }
 842
 843 /* Returns the new checksum for a packet in which the checksum field previously
 844  * contained 'old_csum' and in which a field that contained 'old_u16' was
 845  * changed to contain 'new_u16'. */
 846 static uint16_t
 847 recalc_csum16(uint16_t old_csum, uint16_t old_u16, uint16_t new_u16)
 848 {
 849     /* Ones-complement arithmetic is endian-independent, so this code does not
 850      * use htons() or ntohs().
 851      *
 852      * See RFC 1624 for formula and explanation. */
 853     uint16_t hc_complement = ~old_csum;
 854     uint16_t m_complement = ~old_u16;
 855     uint16_t m_prime = new_u16;
 856     uint32_t sum = hc_complement + m_complement + m_prime;
 857     uint16_t hc_prime_complement = sum + (sum >> 16);
 858     return ~hc_prime_complement;
 859 }
 860
 861 /* Returns the new checksum for a packet in which the checksum field previously
 862  * contained 'old_csum' and in which a field that contained 'old_u32' was
 863  * changed to contain 'new_u32'. */
 864 static uint16_t
 865 recalc_csum32(uint16_t old_csum, uint32_t old_u32, uint32_t new_u32)
 866 {
 867     return recalc_csum16(recalc_csum16(old_csum, old_u32, new_u32),
 868                          old_u32 >> 16, new_u32 >> 16);
 869 }
 870
 871 static void modify_nh(struct buffer *buffer, uint16_t eth_proto,
 872                       uint8_t nw_proto, const struct ofp_action *a)
 873 {
 874     if (eth_proto == ETH_TYPE_IP) {
 875         struct ip_header *nh = buffer->l3;
 876         uint32_t new, *field;
 877
 878         new = a->arg.nw_addr;
 879         field = a->type == OFPAT_SET_NW_SRC ? &nh->ip_src : &nh->ip_dst;
 880         if (nw_proto == IP_TYPE_TCP) {
 881             struct tcp_header *th = buffer->l4;
 882             th->tcp_csum = recalc_csum32(th->tcp_csum, *field, new);
 883         } else if (nw_proto == IP_TYPE_UDP) {
 884             struct udp_header *th = buffer->l4;
 885             if (th->udp_csum) {
 886                 th->udp_csum = recalc_csum32(th->udp_csum, *field, new);
 887                 if (!th->udp_csum) {
 888                     th->udp_csum = 0xffff;
 889                 }
 890             }
 891         }
 892         nh->ip_csum = recalc_csum32(nh->ip_csum, *field, new);
 893         *field = new;
 894     }
 895 }
 896
 897 static void modify_th(struct buffer *buffer, uint16_t eth_proto,
 898                       uint8_t nw_proto, const struct ofp_action *a)
 899 {
 900     if (eth_proto == ETH_TYPE_IP) {
 901         uint16_t new, *field;
 902
 903         new = a->arg.tp;
 904
 905         if (nw_proto == IP_TYPE_TCP) {
 906             struct tcp_header *th = buffer->l4;
 907             field = a->type == OFPAT_SET_TP_SRC ? &th->tcp_src : &th->tcp_dst;
 908             th->tcp_csum = recalc_csum16(th->tcp_csum, *field, new);
 909             *field = new;
 910         } else if (nw_proto == IP_TYPE_UDP) {
 911             struct udp_header *th = buffer->l4;
 912             field = a->type == OFPAT_SET_TP_SRC ? &th->udp_src : &th->udp_dst;
 913             th->udp_csum = recalc_csum16(th->udp_csum, *field, new);
 914             *field = new;
 915         }
 916     }
 917 }
 918
 919 static void
 920 modify_vlan(struct buffer *buffer,
 921             const struct sw_flow_key *key, const struct ofp_action *a)
 922 {
 923     uint16_t new_id = a->arg.vlan_id;
 924     struct vlan_eth_header *veh;
 925
 926     if (new_id != OFP_VLAN_NONE) {
 927         if (key->flow.dl_vlan != htons(OFP_VLAN_NONE)) {
 928             /* Modify vlan id, but maintain other TCI values */
 929             veh = buffer->l2;
 930             veh->veth_tci &= ~htons(VLAN_VID);
 931             veh->veth_tci |= htons(new_id);
 932         } else {
 933             /* Insert new vlan id. */
 934             struct eth_header *eh = buffer->l2;
 935             struct vlan_eth_header tmp;
 936             memcpy(tmp.veth_dst, eh->eth_dst, ETH_ADDR_LEN);
 937             memcpy(tmp.veth_src, eh->eth_src, ETH_ADDR_LEN);
 938             tmp.veth_type = htons(ETH_TYPE_VLAN);
 939             tmp.veth_tci = new_id;
 940             tmp.veth_next_type = eh->eth_type;
 941
 942             veh = buffer_push_uninit(buffer, VLAN_HEADER_LEN);
 943             memcpy(veh, &tmp, sizeof tmp);
 944             buffer->l2 -= VLAN_HEADER_LEN;
 945         }
 946     } else  {
 947         /* Remove an existing vlan header if it exists */
 948         veh = buffer->l2;
 949         if (veh->veth_type == htons(ETH_TYPE_VLAN)) {
 950             struct eth_header tmp;
 951
 952             memcpy(tmp.eth_dst, veh->veth_dst, ETH_ADDR_LEN);
 953             memcpy(tmp.eth_src, veh->veth_src, ETH_ADDR_LEN);
 954             tmp.eth_type = veh->veth_next_type;
 955
 956             buffer->size -= VLAN_HEADER_LEN;
 957             buffer->data += VLAN_HEADER_LEN;
 958             buffer->l2 += VLAN_HEADER_LEN;
 959             memcpy(buffer->data, &tmp, sizeof tmp);
 960         }
 961     }
 962 }
 963
 964 static int
 965 recv_features_request(struct datapath *dp, const struct sender *sender,
 966                       const void *msg)
 967 {
 968     dp_send_features_reply(dp, sender);
 969     return 0;
 970 }
 971
 972 static int
 973 recv_get_config_request(struct datapath *dp, const struct sender *sender,
 974                         const void *msg)
 975 {
 976     struct buffer *buffer;
 977     struct ofp_switch_config *osc;
 978
 979     osc = alloc_openflow_buffer(dp, sizeof *osc, OFPT_GET_CONFIG_REPLY,
 980                                 sender, &buffer);
 981
 982     assert(sizeof *osc == sizeof dp->config);
 983     memcpy(((char *)osc) + sizeof osc->header,
 984            ((char *)&dp->config) + sizeof dp->config.header,
 985            sizeof dp->config - sizeof dp->config.header);
 986
 987     return send_openflow_buffer(dp, buffer, sender);
 988 }
 989
 990 static int
 991 recv_set_config(struct datapath *dp, const struct sender *sender UNUSED,
 992                 const void *msg)
 993 {
 994     const struct ofp_switch_config *osc = msg;
 995     dp->config = *osc;
 996     return 0;
 997 }
 998
 999 static int
1000 recv_packet_out(struct datapath *dp, const struct sender *sender UNUSED,
1001                 const void *msg)
1002 {
1003     const struct ofp_packet_out *opo = msg;
1004
1005     if (ntohl(opo->buffer_id) == (uint32_t) -1) {
1006         /* FIXME: can we avoid copying data here? */
1007         int data_len = ntohs(opo->header.length) - sizeof *opo;
1008         struct buffer *buffer = buffer_new(data_len);
1009         buffer_put(buffer, opo->u.data, data_len);
1010         dp_output_port(dp, buffer,
1011                        ntohs(opo->in_port), ntohs(opo->out_port));
1012     } else {
1013         struct sw_flow_key key;
1014         struct buffer *buffer;
1015         int n_acts;
1016
1017         buffer = retrieve_buffer(ntohl(opo->buffer_id));
1018         if (!buffer) {
1019             return -ESRCH;
1020         }
1021
1022         n_acts = (ntohs(opo->header.length) - sizeof *opo)
1023             / sizeof *opo->u.actions;
1024         flow_extract(buffer, ntohs(opo->in_port), &key.flow);
1025         execute_actions(dp, buffer, ntohs(opo->in_port),
1026                         &key, opo->u.actions, n_acts);
1027     }
1028     return 0;
1029 }
1030
1031 static int
1032 recv_port_mod(struct datapath *dp, const struct sender *sender UNUSED,
1033               const void *msg)
1034 {
1035     const struct ofp_port_mod *opm = msg;
1036
1037     dp_update_port_flags(dp, &opm->desc);
1038
1039     return 0;
1040 }
1041
1042 static int
1043 add_flow(struct datapath *dp, const struct ofp_flow_mod *ofm)
1044 {
1045     int error = -ENOMEM;
1046     int n_acts;
1047     int i;
1048     struct sw_flow *flow;
1049
1050
1051     /* To prevent loops, make sure there's no action to send to the
1052      * OFP_TABLE virtual port.
1053      */
1054     n_acts = (ntohs(ofm->header.length) - sizeof *ofm) / sizeof *ofm->actions;
1055     for (i=0; i<n_acts; i++) {
1056         const struct ofp_action *a = &ofm->actions[i];
1057
1058         if (a->type == htons(OFPAT_OUTPUT)
1059                     && a->arg.output.port == htons(OFPP_TABLE)) {
1060             /* xxx Send fancy new error message? */
1061             goto error;
1062         }
1063     }
1064
1065     /* Allocate memory. */
1066     flow = flow_alloc(n_acts);
1067     if (flow == NULL)
1068         goto error;
1069
1070     /* Fill out flow. */
1071     flow_extract_match(&flow->key, &ofm->match);
1072     flow->max_idle = ntohs(ofm->max_idle);
1073     flow->priority = ntohs(ofm->priority);
1074     flow->timeout = time(0) + flow->max_idle; /* FIXME */
1075     flow->n_actions = n_acts;
1076     flow->created = time(0);    /* FIXME */
1077     flow->byte_count = 0;
1078     flow->packet_count = 0;
1079     memcpy(flow->actions, ofm->actions, n_acts * sizeof *flow->actions);
1080
1081     /* Act. */
1082     error = chain_insert(dp->chain, flow);
1083     if (error) {
1084         goto error_free_flow;
1085     }
1086     error = 0;
1087     if (ntohl(ofm->buffer_id) != UINT32_MAX) {
1088         struct buffer *buffer = retrieve_buffer(ntohl(ofm->buffer_id));
1089         if (buffer) {
1090             struct sw_flow_key key;
1091             uint16_t in_port = ntohs(ofm->match.in_port);
1092             flow_used(flow, buffer);
1093             flow_extract(buffer, in_port, &key.flow);
1094             execute_actions(dp, buffer, in_port, &key, ofm->actions, n_acts);
1095         } else {
1096             error = -ESRCH;
1097         }
1098     }
1099     return error;
1100
1101 error_free_flow:
1102     flow_free(flow);
1103 error:
1104     if (ntohl(ofm->buffer_id) != (uint32_t) -1)
1105         discard_buffer(ntohl(ofm->buffer_id));
1106     return error;
1107 }
1108
1109 static int
1110 recv_flow(struct datapath *dp, const struct sender *sender UNUSED,
1111           const void *msg)
1112 {
1113     const struct ofp_flow_mod *ofm = msg;
1114     uint16_t command = ntohs(ofm->command);
1115
1116     if (command == OFPFC_ADD) {
1117         return add_flow(dp, ofm);
1118     }  else if (command == OFPFC_DELETE) {
1119         struct sw_flow_key key;
1120         flow_extract_match(&key, &ofm->match);
1121         return chain_delete(dp->chain, &key, 0, 0) ? 0 : -ESRCH;
1122     } else if (command == OFPFC_DELETE_STRICT) {
1123         struct sw_flow_key key;
1124         flow_extract_match(&key, &ofm->match);
1125         return chain_delete(dp->chain, &key,
1126                     ntohs(ofm->priority), 1) ? 0 : -ESRCH;
1127     } else {
1128         return -ENODEV;
1129     }
1130 }
1131
1132 struct flow_stats_state {
1133     int table_idx;
1134     struct sw_table_position position;
1135     struct ofp_flow_stats_request rq;
1136     time_t now;
1137
1138     struct buffer *buffer;
1139 };
1140
1141 #define MAX_FLOW_STATS_BYTES 4096
1142
1143 static int flow_stats_init(struct datapath *dp, const void *body, int body_len,
1144                            void **state)
1145 {
1146     const struct ofp_flow_stats_request *fsr = body;
1147     struct flow_stats_state *s = xmalloc(sizeof *s);
1148     s->table_idx = fsr->table_id == 0xff ? 0 : fsr->table_id;
1149     memset(&s->position, 0, sizeof s->position);
1150     s->rq = *fsr;
1151     *state = s;
1152     return 0;
1153 }
1154
1155 static int flow_stats_dump_callback(struct sw_flow *flow, void *private)
1156 {
1157     struct flow_stats_state *s = private;
1158     fill_flow_stats(s->buffer, flow, s->table_idx, s->now);
1159     return s->buffer->size >= MAX_FLOW_STATS_BYTES;
1160 }
1161
1162 static int flow_stats_dump(struct datapath *dp, void *state,
1163                            struct buffer *buffer)
1164 {
1165     struct flow_stats_state *s = state;
1166     struct sw_flow_key match_key;
1167
1168     flow_extract_match(&match_key, &s->rq.match);
1169     s->buffer = buffer;
1170     s->now = time(0);
1171     while (s->table_idx < dp->chain->n_tables
1172            && (s->rq.table_id == 0xff || s->rq.table_id == s->table_idx))
1173     {
1174         struct sw_table *table = dp->chain->tables[s->table_idx];
1175
1176         if (table->iterate(table, &match_key, &s->position,
1177                            flow_stats_dump_callback, s))
1178             break;
1179
1180         s->table_idx++;
1181         memset(&s->position, 0, sizeof s->position);
1182     }
1183     return s->buffer->size >= MAX_FLOW_STATS_BYTES;
1184 }
1185
1186 static void flow_stats_done(void *state)
1187 {
1188     free(state);
1189 }
1190
1191 static int table_stats_dump(struct datapath *dp, void *state,
1192                             struct buffer *buffer)
1193 {
1194     int i;
1195     for (i = 0; i < dp->chain->n_tables; i++) {
1196         struct ofp_table_stats *ots = buffer_put_uninit(buffer, sizeof *ots);
1197         struct sw_table_stats stats;
1198         dp->chain->tables[i]->stats(dp->chain->tables[i], &stats);
1199         strncpy(ots->name, stats.name, sizeof ots->name);
1200         ots->table_id = i;
1201         memset(ots->pad, 0, sizeof ots->pad);
1202         ots->max_entries = htonl(stats.max_flows);
1203         ots->active_count = htonl(stats.n_flows);
1204         ots->matched_count = htonll(0); /* FIXME */
1205     }
1206     return 0;
1207 }
1208
1209 struct port_stats_state {
1210     int port;
1211 };
1212
1213 static int port_stats_init(struct datapath *dp, const void *body, int body_len,
1214                void **state)
1215 {
1216     struct port_stats_state *s = xmalloc(sizeof *s);
1217     s->port = 0;
1218     *state = s;
1219     return 0;
1220 }
1221
1222 static int port_stats_dump(struct datapath *dp, void *state,
1223                            struct buffer *buffer)
1224 {
1225     struct port_stats_state *s = state;
1226     int i;
1227
1228     for (i = s->port; i < OFPP_MAX; i++) {
1229         struct sw_port *p = &dp->ports[i];
1230         struct ofp_port_stats *ops;
1231         if (!p->netdev) {
1232             continue;
1233         }
1234         ops = buffer_put_uninit(buffer, sizeof *ops);
1235         ops->port_no = htons(port_no(dp, p));
1236         memset(ops->pad, 0, sizeof ops->pad);
1237         ops->rx_count = htonll(p->rx_count);
1238         ops->tx_count = htonll(p->tx_count);
1239         ops->drop_count = htonll(p->drop_count);
1240         ops++;
1241     }
1242     s->port = i;
1243     return 0;
1244 }
1245
1246 static void port_stats_done(void *state)
1247 {
1248     free(state);
1249 }
1250
1251 struct stats_type {
1252     /* Minimum and maximum acceptable number of bytes in body member of
1253      * struct ofp_stats_request. */
1254     size_t min_body, max_body;
1255
1256     /* Prepares to dump some kind of statistics on 'dp'.  'body' and
1257      * 'body_len' are the 'body' member of the struct ofp_stats_request.
1258      * Returns zero if successful, otherwise a negative error code.
1259      * May initialize '*state' to state information.  May be null if no
1260      * initialization is required.*/
1261     int (*init)(struct datapath *dp, const void *body, int body_len,
1262             void **state);
1263
1264     /* Appends statistics for 'dp' to 'buffer', which initially contains a
1265      * struct ofp_stats_reply.  On success, it should return 1 if it should be
1266      * called again later with another buffer, 0 if it is done, or a negative
1267      * errno value on failure. */
1268     int (*dump)(struct datapath *dp, void *state, struct buffer *buffer);
1269
1270     /* Cleans any state created by the init or dump functions.  May be null
1271      * if no cleanup is required. */
1272     void (*done)(void *state);
1273 };
1274
1275 static const struct stats_type stats[] = {
1276     [OFPST_FLOW] = {
1277         sizeof(struct ofp_flow_stats_request),
1278         sizeof(struct ofp_flow_stats_request),
1279         flow_stats_init,
1280         flow_stats_dump,
1281         flow_stats_done
1282     },
1283     [OFPST_TABLE] = {
1284         0,
1285         0,
1286         NULL,
1287         table_stats_dump,
1288         NULL
1289     },
1290     [OFPST_PORT] = {
1291         0,
1292         0,
1293         port_stats_init,
1294         port_stats_dump,
1295         port_stats_done
1296     },
1297 };
1298
1299 struct stats_dump_cb {
1300     bool done;
1301     struct ofp_stats_request *rq;
1302     struct sender sender;
1303     const struct stats_type *s;
1304     void *state;
1305 };
1306
1307 static int
1308 stats_dump(struct datapath *dp, void *cb_)
1309 {
1310     struct stats_dump_cb *cb = cb_;
1311     struct ofp_stats_reply *osr;
1312     struct buffer *buffer;
1313     int err;
1314
1315     if (cb->done) {
1316         return 0;
1317     }
1318
1319     osr = alloc_openflow_buffer(dp, sizeof *osr, OFPT_STATS_REPLY, &cb->sender,
1320                                 &buffer);
1321     osr->type = htons(cb->s - stats);
1322     osr->flags = 0;
1323
1324     err = cb->s->dump(dp, cb->state, buffer);
1325     if (err >= 0) {
1326         int err2;
1327         if (!err) {
1328             cb->done = true;
1329         } else {
1330             /* Buffer might have been reallocated, so find our data again. */
1331             osr = buffer_at_assert(buffer, 0, sizeof *osr);
1332             osr->flags = ntohs(OFPSF_REPLY_MORE);
1333         }
1334         err2 = send_openflow_buffer(dp, buffer, &cb->sender);
1335         if (err2) {
1336             err = err2;
1337         }
1338     }
1339
1340     return err;
1341 }
1342
1343 static void
1344 stats_done(void *cb_)
1345 {
1346     struct stats_dump_cb *cb = cb_;
1347     if (cb) {
1348         if (cb->s->done) {
1349             cb->s->done(cb->state);
1350         }
1351         free(cb);
1352     }
1353 }
1354
1355 static int
1356 recv_stats_request(struct datapath *dp, const struct sender *sender,
1357                    const void *oh)
1358 {
1359     const struct ofp_stats_request *rq = oh;
1360     size_t rq_len = ntohs(rq->header.length);
1361     struct stats_dump_cb *cb;
1362     int type, body_len;
1363     int err;
1364
1365     type = ntohs(rq->type);
1366     if (type >= ARRAY_SIZE(stats) || !stats[type].dump) {
1367         VLOG_WARN("received stats request of unknown type %d", type);
1368         return -EINVAL;
1369     }
1370
1371     cb = xmalloc(sizeof *cb);
1372     cb->done = false;
1373     cb->rq = xmemdup(rq, rq_len);
1374     cb->sender = *sender;
1375     cb->s = &stats[type];
1376     cb->state = NULL;
1377
1378     body_len = rq_len - offsetof(struct ofp_stats_request, body);
1379     if (body_len < cb->s->min_body || body_len > cb->s->max_body) {
1380         VLOG_WARN("stats request type %d with bad body length %d",
1381                   type, body_len);
1382         err = -EINVAL;
1383         goto error;
1384     }
1385
1386     if (cb->s->init) {
1387         err = cb->s->init(dp, rq->body, body_len, &cb->state);
1388         if (err) {
1389             VLOG_WARN("failed initialization of stats request type %d: %s",
1390                       type, strerror(-err));
1391             goto error;
1392         }
1393     }
1394
1395     remote_start_dump(sender->remote, stats_dump, stats_done, cb);
1396     return 0;
1397
1398 error:
1399     free(cb->rq);
1400     free(cb);
1401     return err;
1402 }
1403
1404 /* 'msg', which is 'length' bytes long, was received from the control path.
1405  * Apply it to 'chain'. */
1406 int
1407 fwd_control_input(struct datapath *dp, const struct sender *sender,
1408                   const void *msg, size_t length)
1409 {
1410     struct openflow_packet {
1411         size_t min_size;
1412         int (*handler)(struct datapath *, const struct sender *, const void *);
1413     };
1414
1415     static const struct openflow_packet packets[] = {
1416         [OFPT_FEATURES_REQUEST] = {
1417             sizeof (struct ofp_header),
1418             recv_features_request,
1419         },
1420         [OFPT_GET_CONFIG_REQUEST] = {
1421             sizeof (struct ofp_header),
1422             recv_get_config_request,
1423         },
1424         [OFPT_SET_CONFIG] = {
1425             sizeof (struct ofp_switch_config),
1426             recv_set_config,
1427         },
1428         [OFPT_PACKET_OUT] = {
1429             sizeof (struct ofp_packet_out),
1430             recv_packet_out,
1431         },
1432         [OFPT_FLOW_MOD] = {
1433             sizeof (struct ofp_flow_mod),
1434             recv_flow,
1435         },
1436         [OFPT_PORT_MOD] = {
1437             sizeof (struct ofp_port_mod),
1438             recv_port_mod,
1439         },
1440         [OFPT_STATS_REQUEST] = {
1441             sizeof (struct ofp_stats_request),
1442             recv_stats_request,
1443         },
1444     };
1445
1446     const struct openflow_packet *pkt;
1447     struct ofp_header *oh;
1448
1449     oh = (struct ofp_header *) msg;
1450     if (oh->version != OFP_VERSION || oh->type >= ARRAY_SIZE(packets)
1451         || ntohs(oh->length) > length)
1452         return -EINVAL;
1453
1454     pkt = &packets[oh->type];
1455     if (!pkt->handler)
1456         return -ENOSYS;
1457     if (length < pkt->min_size)
1458         return -EFAULT;
1459
1460     return pkt->handler(dp, sender, msg);
1461 }
1462 \f
1463 /* Packet buffering. */
1464
1465 #define OVERWRITE_SECS  1
1466
1467 struct packet_buffer {
1468     struct buffer *buffer;
1469     uint32_t cookie;
1470     time_t timeout;
1471 };
1472
1473 static struct packet_buffer buffers[N_PKT_BUFFERS];
1474 static unsigned int buffer_idx;
1475
1476 uint32_t save_buffer(struct buffer *buffer)
1477 {
1478     struct packet_buffer *p;
1479     uint32_t id;
1480
1481     buffer_idx = (buffer_idx + 1) & PKT_BUFFER_MASK;
1482     p = &buffers[buffer_idx];
1483     if (p->buffer) {
1484         /* Don't buffer packet if existing entry is less than
1485          * OVERWRITE_SECS old. */
1486         if (time(0) < p->timeout) { /* FIXME */
1487             return -1;
1488         } else {
1489             buffer_delete(p->buffer);
1490         }
1491     }
1492     /* Don't use maximum cookie value since the all-bits-1 id is
1493      * special. */
1494     if (++p->cookie >= (1u << PKT_COOKIE_BITS) - 1)
1495         p->cookie = 0;
1496     p->buffer = buffer_clone(buffer);      /* FIXME */
1497     p->timeout = time(0) + OVERWRITE_SECS; /* FIXME */
1498     id = buffer_idx | (p->cookie << PKT_BUFFER_BITS);
1499
1500     return id;
1501 }
1502
1503 static struct buffer *retrieve_buffer(uint32_t id)
1504 {
1505     struct buffer *buffer = NULL;
1506     struct packet_buffer *p;
1507
1508     p = &buffers[id & PKT_BUFFER_MASK];
1509     if (p->cookie == id >> PKT_BUFFER_BITS) {
1510         buffer = p->buffer;
1511         p->buffer = NULL;
1512     } else {
1513         printf("cookie mismatch: %x != %x\n",
1514                id >> PKT_BUFFER_BITS, p->cookie);
1515     }
1516
1517     return buffer;
1518 }
1519
1520 static void discard_buffer(uint32_t id)
1521 {
1522     struct packet_buffer *p;
1523
1524     p = &buffers[id & PKT_BUFFER_MASK];
1525     if (p->cookie == id >> PKT_BUFFER_BITS) {
1526         buffer_delete(p->buffer);
1527         p->buffer = NULL;
1528     }
1529 }