vswitchd: Factor out iteration over interfaces with deletion.
[sliver-openvswitch.git] / vswitchd / bridge.c
1 /* Copyright (c) 2008, 2009 Nicira Networks
2  *
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <config.h>
17 #include "bridge.h"
18 #include <assert.h>
19 #include <errno.h>
20 #include <arpa/inet.h>
21 #include <ctype.h>
22 #include <inttypes.h>
23 #include <net/if.h>
24 #include <openflow/openflow.h>
25 #include <signal.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <strings.h>
28 #include <sys/stat.h>
29 #include <sys/socket.h>
30 #include <sys/types.h>
31 #include <unistd.h>
32 #include "bitmap.h"
33 #include "cfg.h"
34 #include "coverage.h"
35 #include "dirs.h"
36 #include "dpif.h"
37 #include "dynamic-string.h"
38 #include "flow.h"
39 #include "hash.h"
40 #include "list.h"
41 #include "mac-learning.h"
42 #include "netdev.h"
43 #include "odp-util.h"
44 #include "ofp-print.h"
45 #include "ofpbuf.h"
46 #include "ofproto/ofproto.h"
47 #include "packets.h"
48 #include "poll-loop.h"
49 #include "port-array.h"
50 #include "proc-net-compat.h"
51 #include "process.h"
52 #include "socket-util.h"
53 #include "stp.h"
54 #include "svec.h"
55 #include "timeval.h"
56 #include "util.h"
57 #include "unixctl.h"
58 #include "vconn.h"
59 #include "vconn-ssl.h"
60 #include "xenserver.h"
61 #include "xtoxll.h"
62
63 #define THIS_MODULE VLM_bridge
64 #include "vlog.h"
65
66 struct dst {
67     uint16_t vlan;
68     uint16_t dp_ifidx;
69 };
70
71 extern uint64_t mgmt_id;
72
73 struct iface {
74     struct port *port;          /* Containing port. */
75     size_t port_ifidx;          /* Index within containing port. */
76
77     char *name;                 /* Host network device name. */
78     int dp_ifidx;               /* Index within kernel datapath. */
79
80     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];  /* Ethernet address (all zeros if unknowns). */
81
82     tag_type tag;               /* Tag associated with this interface. */
83     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
84     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
85 };
86
87 #define BOND_MASK 0xff
88 struct bond_entry {
89     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
90     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
91     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
92 };
93
94 #define MAX_MIRRORS 32
95 typedef uint32_t mirror_mask_t;
96 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
97 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
98 struct mirror {
99     struct bridge *bridge;
100     size_t idx;
101     char *name;
102
103     /* Selection criteria. */
104     struct svec src_ports;
105     struct svec dst_ports;
106     int *vlans;
107     size_t n_vlans;
108
109     /* Output. */
110     struct port *out_port;
111     int out_vlan;
112 };
113
114 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
115 struct port {
116     struct bridge *bridge;
117     size_t port_idx;
118     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
119     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1. */
120     char *name;
121
122     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
123      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
124     struct iface **ifaces;
125     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
126
127     /* Bonding info. */
128     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
129     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
130     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
131     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
132     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
133
134     /* Port mirroring info. */
135     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
136     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
137     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
138
139     /* Spanning tree info. */
140     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_FORWARDING if STP not in use. */
141     tag_type stp_state_tag;     /* Tag for STP state change. */
142 };
143
144 #define DP_MAX_PORTS 255
145 struct bridge {
146     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
147     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
148     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table, or null not to learn. */
149     bool sent_config_request;   /* Successfully sent config request? */
150     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
151
152     /* Support for remote controllers. */
153     char *controller;           /* NULL if there is no remote controller;
154                                  * "discover" to do controller discovery;
155                                  * otherwise a vconn name. */
156
157     /* OpenFlow switch processing. */
158     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
159
160     /* Kernel datapath information. */
161     struct dpif *dpif;          /* Datapath. */
162     struct port_array ifaces;   /* Indexed by kernel datapath port number. */
163
164     /* Bridge ports. */
165     struct port **ports;
166     size_t n_ports, allocated_ports;
167
168     /* Bonding. */
169     bool has_bonded_ports;
170     long long int bond_next_rebalance;
171
172     /* Flow tracking. */
173     bool flush;
174
175     /* Flow statistics gathering. */
176     time_t next_stats_request;
177
178     /* Port mirroring. */
179     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
180
181     /* Spanning tree. */
182     struct stp *stp;
183     long long int stp_last_tick;
184 };
185
186 /* List of all bridges. */
187 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
188
189 /* Maximum number of datapaths. */
190 enum { DP_MAX = 256 };
191
192 static struct bridge *bridge_create(const char *name);
193 static void bridge_destroy(struct bridge *);
194 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
195 static int bridge_run_one(struct bridge *);
196 static void bridge_reconfigure_one(struct bridge *);
197 static void bridge_reconfigure_controller(struct bridge *);
198 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct svec *ifaces);
199 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
200 static void bridge_flush(struct bridge *);
201 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
202                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
203                                       const char **devname);
204 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
205                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
206                                         const char *devname);
207 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
208
209 static void bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *, const char *args);
210
211 static void bond_init(void);
212 static void bond_run(struct bridge *);
213 static void bond_wait(struct bridge *);
214 static void bond_rebalance_port(struct port *);
215 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
216
217 static void port_create(struct bridge *, const char *name);
218 static void port_reconfigure(struct port *);
219 static void port_destroy(struct port *);
220 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
221 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
222 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
223                                        uint16_t dp_ifidx);
224 static void port_update_bond_compat(struct port *);
225 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
226
227 static void mirror_create(struct bridge *, const char *name);
228 static void mirror_destroy(struct mirror *);
229 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
230 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *);
231 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
232
233 static void brstp_reconfigure(struct bridge *);
234 static void brstp_adjust_timers(struct bridge *);
235 static void brstp_run(struct bridge *);
236 static void brstp_wait(struct bridge *);
237
238 static void iface_create(struct port *, const char *name);
239 static void iface_destroy(struct iface *);
240 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
241 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
242                                          uint16_t dp_ifidx);
243
244 /* Hooks into ofproto processing. */
245 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
246 \f
247 /* Public functions. */
248
249 /* Adds the name of each interface used by a bridge, including local and
250  * internal ports, to 'svec'. */
251 void
252 bridge_get_ifaces(struct svec *svec) 
253 {
254     struct bridge *br, *next;
255     size_t i, j;
256
257     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
258         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
259             struct port *port = br->ports[i];
260
261             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
262                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
263                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
264                     VLOG_ERR("%s interface not in datapath %s, ignoring",
265                              iface->name, dpif_name(br->dpif));
266                 } else {
267                     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL) {
268                         svec_add(svec, iface->name);
269                     }
270                 }
271             }
272         }
273     }
274 }
275
276 /* The caller must already have called cfg_read(). */
277 void
278 bridge_init(void)
279 {
280     struct svec dpif_names;
281     size_t i;
282
283     unixctl_command_register("fdb/show", bridge_unixctl_fdb_show);
284
285     dp_enumerate(&dpif_names);
286     for (i = 0; i < dpif_names.n; i++) {
287         const char *dpif_name = dpif_names.names[i];
288         struct dpif *dpif;
289         int retval;
290
291         retval = dpif_open(dpif_name, &dpif);
292         if (!retval) {
293             struct svec all_names;
294             size_t j;
295
296             svec_init(&all_names);
297             dpif_get_all_names(dpif, &all_names);
298             for (j = 0; j < all_names.n; j++) {
299                 if (cfg_has("bridge.%s.port", all_names.names[j])) {
300                     goto found;
301                 }
302             }
303             dpif_delete(dpif);
304         found:
305             svec_destroy(&all_names);
306             dpif_close(dpif);
307         }
308     }
309
310     bond_init();
311     bridge_reconfigure();
312 }
313
314 #ifdef HAVE_OPENSSL
315 static bool
316 config_string_change(const char *key, char **valuep)
317 {
318     const char *value = cfg_get_string(0, "%s", key);
319     if (value && (!*valuep || strcmp(value, *valuep))) {
320         free(*valuep);
321         *valuep = xstrdup(value);
322         return true;
323     } else {
324         return false;
325     }
326 }
327
328 static void
329 bridge_configure_ssl(void)
330 {
331     /* XXX SSL should be configurable on a per-bridge basis.
332      * XXX should be possible to de-configure SSL. */
333     static char *private_key_file;
334     static char *certificate_file;
335     static char *cacert_file;
336     struct stat s;
337
338     if (config_string_change("ssl.private-key", &private_key_file)) {
339         vconn_ssl_set_private_key_file(private_key_file);
340     }
341
342     if (config_string_change("ssl.certificate", &certificate_file)) {
343         vconn_ssl_set_certificate_file(certificate_file);
344     }
345
346     /* We assume that even if the filename hasn't changed, if the CA cert 
347      * file has been removed, that we want to move back into
348      * boot-strapping mode.  This opens a small security hole, because
349      * the old certificate will still be trusted until vSwitch is
350      * restarted.  We may want to address this in vconn's SSL library. */
351     if (config_string_change("ssl.ca-cert", &cacert_file)
352         || (cacert_file && stat(cacert_file, &s) && errno == ENOENT)) {
353         vconn_ssl_set_ca_cert_file(cacert_file,
354                                    cfg_get_bool(0, "ssl.bootstrap-ca-cert"));
355     }
356 }
357 #endif
358
359 static bool
360 check_iface_dp_ifidx(struct bridge *br, struct iface *iface,
361                      void *local_ifacep_)
362 {
363     struct iface **local_ifacep = local_ifacep_;
364
365     if (iface->dp_ifidx >= 0) {
366         if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
367             *local_ifacep = iface;
368         }
369         VLOG_DBG("%s has interface %s on port %d",
370                  dpif_name(br->dpif),
371                  iface->name, iface->dp_ifidx);
372         return true;
373     } else {
374         VLOG_ERR("%s interface not in %s, dropping",
375                  iface->name, dpif_name(br->dpif));
376         return false;
377     }
378 }
379
380 /* Calls 'cb' for each interfaces in 'br', passing along the 'aux' argument.
381  * Deletes from 'br' all the interfaces for which 'cb' returns false, and then
382  * deletes from 'br' any ports that no longer have any interfaces. */
383 static void
384 iterate_and_prune_ifaces(struct bridge *br,
385                          bool (*cb)(struct bridge *, struct iface *,
386                                     void *aux),
387                          void *aux)
388 {
389     size_t i, j;
390
391     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
392         struct port *port = br->ports[i];
393         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
394             struct iface *iface = port->ifaces[j];
395             if (cb(br, iface, aux)) {
396                 j++;
397             } else {
398                 iface_destroy(iface);
399             }
400         }
401
402         if (port->n_ifaces) {
403             i++;
404         } else  {
405             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
406             port_destroy(port);
407         }
408     }
409 }
410
411 void
412 bridge_reconfigure(void)
413 {
414     struct svec old_br, new_br;
415     struct bridge *br, *next;
416     size_t i;
417
418     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
419
420     /* Collect old and new bridges. */
421     svec_init(&old_br);
422     svec_init(&new_br);
423     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
424         svec_add(&old_br, br->name);
425     }
426     cfg_get_subsections(&new_br, "bridge");
427
428     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
429     svec_sort(&old_br);
430     svec_sort(&new_br);
431     assert(svec_is_unique(&old_br));
432     assert(svec_is_unique(&new_br));
433     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
434         if (!svec_contains(&new_br, br->name)) {
435             bridge_destroy(br);
436         }
437     }
438     for (i = 0; i < new_br.n; i++) {
439         const char *name = new_br.names[i];
440         if (!svec_contains(&old_br, name)) {
441             bridge_create(name);
442         }
443     }
444     svec_destroy(&old_br);
445     svec_destroy(&new_br);
446
447 #ifdef HAVE_OPENSSL
448     /* Configure SSL. */
449     bridge_configure_ssl();
450 #endif
451
452     /* Reconfigure all bridges. */
453     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
454         bridge_reconfigure_one(br);
455     }
456
457     /* Add and delete ports on all datapaths.
458      *
459      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
460      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
461      * port deletions before any port additions. */
462     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
463         struct odp_port *dpif_ports;
464         size_t n_dpif_ports;
465         struct svec want_ifaces;
466
467         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
468         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
469         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
470             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
471             if (!svec_contains(&want_ifaces, p->devname)
472                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
473                 int retval = dpif_port_del(br->dpif, p->port);
474                 if (retval) {
475                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from %s: %s",
476                              p->devname, dpif_name(br->dpif),
477                              strerror(retval));
478                 }
479             }
480         }
481         svec_destroy(&want_ifaces);
482         free(dpif_ports);
483     }
484     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
485         struct odp_port *dpif_ports;
486         size_t n_dpif_ports;
487         struct svec cur_ifaces, want_ifaces, add_ifaces;
488
489         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
490         svec_init(&cur_ifaces);
491         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
492             svec_add(&cur_ifaces, dpif_ports[i].devname);
493         }
494         free(dpif_ports);
495         svec_sort_unique(&cur_ifaces);
496         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
497         svec_diff(&want_ifaces, &cur_ifaces, &add_ifaces, NULL, NULL);
498
499         for (i = 0; i < add_ifaces.n; i++) {
500             const char *if_name = add_ifaces.names[i];
501             int internal = cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", if_name);
502             int flags = internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0;
503             int error = dpif_port_add(br->dpif, if_name, flags, NULL);
504             if (error == EXFULL) {
505                 VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on %s",
506                          dpif_name(br->dpif));
507                 break;
508             } else if (error) {
509                 VLOG_ERR("failed to add %s interface to %s: %s",
510                          if_name, dpif_name(br->dpif), strerror(error));
511             }
512         }
513         svec_destroy(&cur_ifaces);
514         svec_destroy(&want_ifaces);
515         svec_destroy(&add_ifaces);
516     }
517     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
518         uint8_t ea[8];
519         uint64_t dpid;
520         struct iface *local_iface = NULL;
521         const char *devname;
522         uint8_t engine_type, engine_id;
523         bool add_id_to_iface = false;
524         struct svec nf_hosts;
525
526         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
527
528         local_iface = NULL;
529         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_dp_ifidx, &local_iface);
530
531         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
532         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &devname);
533         if (local_iface) {
534             int error = netdev_nodev_set_etheraddr(local_iface->name, ea);
535             if (error) {
536                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
537                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
538                             "Ethernet address: %s",
539                             br->name, strerror(error));
540             }
541         }
542
543         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, devname);
544         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
545
546         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
547         dpif_get_netflow_ids(br->dpif, &engine_type, &engine_id);
548         if (cfg_has("netflow.%s.engine-type", br->name)) {
549             engine_type = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-type", 
550                     br->name);
551         }
552         if (cfg_has("netflow.%s.engine-id", br->name)) {
553             engine_id = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-id", br->name);
554         }
555         if (cfg_has("netflow.%s.add-id-to-iface", br->name)) {
556             add_id_to_iface = cfg_get_bool(0, "netflow.%s.add-id-to-iface",
557                     br->name);
558         }
559         if (add_id_to_iface && engine_id > 0x7f) {
560             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict with "
561                     "another vswitch, choose an engine id less than 128", 
562                     br->name);
563         }
564         if (add_id_to_iface && br->n_ports > 0x1ff) {
565             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict with "
566                     "another port when 512 or more ports are used", 
567                     br->name);
568         }
569         svec_init(&nf_hosts);
570         cfg_get_all_keys(&nf_hosts, "netflow.%s.host", br->name);
571         if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &nf_hosts,  engine_type, 
572                     engine_id, add_id_to_iface)) {
573             VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors", 
574                     br->name);
575         }
576
577         /* Update the controller and related settings.  It would be more
578          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
579          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
580          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
581          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
582          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
583          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
584          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
585          * the datapath ID before the controller. */
586         bridge_reconfigure_controller(br);
587     }
588     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
589         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
590             struct port *port = br->ports[i];
591             port_update_vlan_compat(port);
592         }
593     }
594     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
595         brstp_reconfigure(br);
596     }
597 }
598
599 static void
600 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
601                           const char **devname)
602 {
603     uint64_t requested_ea;
604     size_t i, j;
605     int error;
606
607     *devname = NULL;
608
609     /* Did the user request a particular MAC? */
610     requested_ea = cfg_get_mac(0, "bridge.%s.mac", br->name);
611     if (requested_ea) {
612         eth_addr_from_uint64(requested_ea, ea);
613         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
614             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
615                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
616         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
617             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
618         } else {
619             return;
620         }
621     }
622
623     /* Otherwise choose the minimum MAC address among all of the interfaces.
624      * (Xen uses FE:FF:FF:FF:FF:FF for virtual interfaces so this will get the
625      * MAC of the physical interface in such an environment.) */
626     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
627     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
628         struct port *port = br->ports[i];
629         if (port->is_mirror_output_port) {
630             continue;
631         }
632         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
633             struct iface *iface = port->ifaces[j];
634             uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
635             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL
636                 || cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", iface->name)) {
637                 continue;
638             }
639             error = netdev_nodev_get_etheraddr(iface->name, iface_ea);
640             if (!error) {
641                 if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
642                     !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
643                     !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
644                     memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0) {
645                     memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
646                     *devname = iface->name;
647                 }
648             } else {
649                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
650                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
651                             iface->name, strerror(error));
652             }
653         }
654     }
655     if (eth_addr_is_multicast(ea) || eth_addr_is_vif(ea)) {
656         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
657         *devname = NULL;
658         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
659                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
660     } else {
661         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
662                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
663     }
664 }
665
666 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
667  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
668  * a network device, then that network device's name must be passed in as
669  * 'devname'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then 'devname' must be
670  * passed in as a null pointer. */
671 static uint64_t
672 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
673                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
674                         const char *devname)
675 {
676     /*
677      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
678      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
679      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
680      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
681      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
682      * ID.
683      *
684      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
685      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
686      * "sticks".
687      */
688     uint64_t dpid;
689
690     dpid = cfg_get_dpid(0, "bridge.%s.datapath-id", br->name);
691     if (dpid) {
692         return dpid;
693     }
694
695     if (devname) {
696         int vlan;
697         if (!netdev_get_vlan_vid(devname, &vlan)) {
698             /*
699              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
700              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
701              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
702              * device's physical network device.
703              *
704              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
705              * along with the VLAN identifier.
706              */
707             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
708             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
709             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
710             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
711             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
712         } else {
713             /*
714              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
715              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
716              */
717         }
718     } else {
719         /*
720          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
721          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
722          * natural unique identifier at all.
723          *
724          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
725          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
726          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
727          * an internal network is destroyed and then a new one is later
728          * created, so this is fairly effective.
729          *
730          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
731          * address on each run.
732          */
733         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
734         if (host_uuid) {
735             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
736             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
737             free(combined);
738             return dpid;
739         }
740     }
741
742     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
743 }
744
745 static uint64_t
746 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
747 {
748     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
749
750     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
751     sha1_bytes(data, n, hash);
752     eth_addr_mark_random(hash);
753     return eth_addr_to_uint64(hash);
754 }
755
756 int
757 bridge_run(void)
758 {
759     struct bridge *br, *next;
760     int retval;
761
762     retval = 0;
763     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
764         int error = bridge_run_one(br);
765         if (error) {
766             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
767             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
768                         "forcing reconfiguration", br->name);
769             if (!retval) {
770                 retval = error;
771             }
772         }
773     }
774     return retval;
775 }
776
777 void
778 bridge_wait(void)
779 {
780     struct bridge *br;
781
782     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
783         ofproto_wait(br->ofproto);
784         if (br->controller) {
785             continue;
786         }
787
788         if (br->ml) {
789             mac_learning_wait(br->ml);
790         }
791         bond_wait(br);
792         brstp_wait(br);
793     }
794 }
795
796 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
797  * configuration changes.  */
798 static void
799 bridge_flush(struct bridge *br)
800 {
801     COVERAGE_INC(bridge_flush);
802     br->flush = true;
803     if (br->ml) {
804         mac_learning_flush(br->ml);
805     }
806 }
807 \f
808 /* Bridge unixctl user interface functions. */
809 static void
810 bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
811 {
812     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
813     const struct bridge *br;
814
815     br = bridge_lookup(args);
816     if (!br) {
817         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
818         return;
819     }
820
821     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
822     if (br->ml) {
823         const struct mac_entry *e;
824         LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
825             if (e->port < 0 || e->port >= br->n_ports) {
826                 continue;
827             }
828             ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
829                           br->ports[e->port]->ifaces[0]->dp_ifidx,
830                           e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
831         }
832     }
833     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
834     ds_destroy(&ds);
835 }
836 \f
837 /* Bridge reconfiguration functions. */
838
839 static struct bridge *
840 bridge_create(const char *name)
841 {
842     struct bridge *br;
843     int error;
844
845     assert(!bridge_lookup(name));
846     br = xcalloc(1, sizeof *br);
847
848     error = dpif_create(name, &br->dpif);
849     if (error == EEXIST || error == EBUSY) {
850         error = dpif_open(name, &br->dpif);
851         if (error) {
852             VLOG_ERR("datapath %s already exists but cannot be opened: %s",
853                      name, strerror(error));
854             free(br);
855             return NULL;
856         }
857         dpif_flow_flush(br->dpif);
858     } else if (error) {
859         VLOG_ERR("failed to create datapath %s: %s", name, strerror(error));
860         free(br);
861         return NULL;
862     }
863
864     error = ofproto_create(name, &bridge_ofhooks, br, &br->ofproto);
865     if (error) {
866         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", name, strerror(error));
867         dpif_delete(br->dpif);
868         dpif_close(br->dpif);
869         free(br);
870         return NULL;
871     }
872
873     br->name = xstrdup(name);
874     br->ml = mac_learning_create();
875     br->sent_config_request = false;
876     eth_addr_random(br->default_ea);
877
878     port_array_init(&br->ifaces);
879
880     br->flush = false;
881     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
882
883     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
884
885     VLOG_INFO("created bridge %s on %s", br->name, dpif_name(br->dpif));
886
887     return br;
888 }
889
890 static void
891 bridge_destroy(struct bridge *br)
892 {
893     if (br) {
894         int error;
895
896         while (br->n_ports > 0) {
897             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
898         }
899         list_remove(&br->node);
900         error = dpif_delete(br->dpif);
901         if (error && error != ENOENT) {
902             VLOG_ERR("failed to delete %s: %s",
903                      dpif_name(br->dpif), strerror(error));
904         }
905         dpif_close(br->dpif);
906         ofproto_destroy(br->ofproto);
907         free(br->controller);
908         mac_learning_destroy(br->ml);
909         port_array_destroy(&br->ifaces);
910         free(br->ports);
911         free(br->name);
912         free(br);
913     }
914 }
915
916 static struct bridge *
917 bridge_lookup(const char *name)
918 {
919     struct bridge *br;
920
921     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
922         if (!strcmp(br->name, name)) {
923             return br;
924         }
925     }
926     return NULL;
927 }
928
929 bool
930 bridge_exists(const char *name)
931 {
932     return bridge_lookup(name) ? true : false;
933 }
934
935 uint64_t
936 bridge_get_datapathid(const char *name)
937 {
938     struct bridge *br = bridge_lookup(name);
939     return br ? ofproto_get_datapath_id(br->ofproto) : 0;
940 }
941
942 static int
943 bridge_run_one(struct bridge *br)
944 {
945     int error;
946
947     error = ofproto_run1(br->ofproto);
948     if (error) {
949         return error;
950     }
951
952     if (br->ml) {
953         mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
954     }
955     bond_run(br);
956     brstp_run(br);
957
958     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
959     br->flush = false;
960
961     return error;
962 }
963
964 static const char *
965 bridge_get_controller(const struct bridge *br)
966 {
967     const char *controller;
968
969     controller = cfg_get_string(0, "bridge.%s.controller", br->name);
970     if (!controller) {
971         controller = cfg_get_string(0, "mgmt.controller");
972     }
973     return controller && controller[0] ? controller : NULL;
974 }
975
976 static bool
977 check_duplicate_ifaces(struct bridge *br, struct iface *iface, void *ifaces_)
978 {
979     struct svec *ifaces = ifaces_;
980     if (!svec_contains(ifaces, iface->name)) {
981         svec_add(ifaces, iface->name);
982         svec_sort(ifaces);
983         return true;
984     } else {
985         VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
986                  "removing from %s",
987                  br->name, iface->name, iface->port->name);
988         return false;
989     }
990 }
991
992 static void
993 bridge_reconfigure_one(struct bridge *br)
994 {
995     struct svec old_ports, new_ports, ifaces;
996     struct svec listeners, old_listeners;
997     struct svec snoops, old_snoops;
998     size_t i;
999
1000     /* Collect old ports. */
1001     svec_init(&old_ports);
1002     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1003         svec_add(&old_ports, br->ports[i]->name);
1004     }
1005     svec_sort(&old_ports);
1006     assert(svec_is_unique(&old_ports));
1007
1008     /* Collect new ports. */
1009     svec_init(&new_ports);
1010     cfg_get_all_keys(&new_ports, "bridge.%s.port", br->name);
1011     svec_sort(&new_ports);
1012     if (bridge_get_controller(br)) {
1013         char local_name[IF_NAMESIZE];
1014         int error;
1015
1016         error = dpif_port_get_name(br->dpif, ODPP_LOCAL,
1017                                    local_name, sizeof local_name);
1018         if (!error && !svec_contains(&new_ports, local_name)) {
1019             svec_add(&new_ports, local_name);
1020             svec_sort(&new_ports);
1021         }
1022     }
1023     if (!svec_is_unique(&new_ports)) {
1024         VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
1025                   br->name, svec_get_duplicate(&new_ports));
1026         svec_unique(&new_ports);
1027     }
1028
1029     ofproto_set_mgmt_id(br->ofproto, mgmt_id);
1030
1031     /* Get rid of deleted ports and add new ports. */
1032     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
1033         struct port *port = br->ports[i];
1034         if (!svec_contains(&new_ports, port->name)) {
1035             port_destroy(port);
1036         } else {
1037             i++;
1038         }
1039     }
1040     for (i = 0; i < new_ports.n; i++) {
1041         const char *name = new_ports.names[i];
1042         if (!svec_contains(&old_ports, name)) {
1043             port_create(br, name);
1044         }
1045     }
1046     svec_destroy(&old_ports);
1047     svec_destroy(&new_ports);
1048
1049     /* Reconfigure all ports. */
1050     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1051         port_reconfigure(br->ports[i]);
1052     }
1053
1054     /* Check and delete duplicate interfaces. */
1055     svec_init(&ifaces);
1056     iterate_and_prune_ifaces(br, check_duplicate_ifaces, &ifaces);
1057     svec_destroy(&ifaces);
1058
1059     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1060      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1061      * controller to another?) */
1062
1063     /* Configure OpenFlow management listeners. */
1064     svec_init(&listeners);
1065     cfg_get_all_strings(&listeners, "bridge.%s.openflow.listeners", br->name);
1066     if (!listeners.n) {
1067         svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1068                                               ovs_rundir, br->name));
1069     } else if (listeners.n == 1 && !strcmp(listeners.names[0], "none")) {
1070         svec_clear(&listeners);
1071     }
1072     svec_sort_unique(&listeners);
1073
1074     svec_init(&old_listeners);
1075     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1076     svec_sort_unique(&old_listeners);
1077
1078     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1079         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1080     }
1081     svec_destroy(&listeners);
1082     svec_destroy(&old_listeners);
1083
1084     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1085     svec_init(&snoops);
1086     cfg_get_all_strings(&snoops, "bridge.%s.openflow.snoops", br->name);
1087     if (!snoops.n) {
1088         svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1089                                            ovs_rundir, br->name));
1090     } else if (snoops.n == 1 && !strcmp(snoops.names[0], "none")) {
1091         svec_clear(&snoops);
1092     }
1093     svec_sort_unique(&snoops);
1094
1095     svec_init(&old_snoops);
1096     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1097     svec_sort_unique(&old_snoops);
1098
1099     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1100         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1101     }
1102     svec_destroy(&snoops);
1103     svec_destroy(&old_snoops);
1104
1105     mirror_reconfigure(br);
1106 }
1107
1108 static void
1109 bridge_reconfigure_controller(struct bridge *br)
1110 {
1111     char *pfx = xasprintf("bridge.%s.controller", br->name);
1112     const char *controller;
1113
1114     controller = bridge_get_controller(br);
1115     if ((br->controller != NULL) != (controller != NULL)) {
1116         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1117     }
1118     free(br->controller);
1119     br->controller = controller ? xstrdup(controller) : NULL;
1120
1121     if (controller) {
1122         const char *fail_mode;
1123         int max_backoff, probe;
1124         int rate_limit, burst_limit;
1125
1126         if (!strcmp(controller, "discover")) {
1127             bool update_resolv_conf = true;
1128
1129             if (cfg_has("%s.update-resolv.conf", pfx)) {
1130                 update_resolv_conf = cfg_get_bool(0, "%s.update-resolv.conf",
1131                         pfx);
1132             }
1133             ofproto_set_discovery(br->ofproto, true,
1134                                   cfg_get_string(0, "%s.accept-regex", pfx),
1135                                   update_resolv_conf);
1136         } else {
1137             char local_name[IF_NAMESIZE];
1138             struct netdev *netdev;
1139             bool in_band;
1140             int error;
1141
1142             in_band = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
1143                                      "%s.in-band", pfx)
1144                        || cfg_get_bool(0, "%s.in-band", pfx));
1145             ofproto_set_discovery(br->ofproto, false, NULL, NULL);
1146             ofproto_set_in_band(br->ofproto, in_band);
1147
1148             error = dpif_port_get_name(br->dpif, ODPP_LOCAL,
1149                                        local_name, sizeof local_name);
1150             if (!error) {
1151                 error = netdev_open(local_name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE, &netdev);
1152             }
1153             if (!error) {
1154                 if (cfg_is_valid(CFG_IP | CFG_REQUIRED, "%s.ip", pfx)) {
1155                     struct in_addr ip, mask, gateway;
1156                     ip.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.ip", pfx);
1157                     mask.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.netmask", pfx);
1158                     gateway.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.gateway", pfx);
1159
1160                     netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1161                     if (!mask.s_addr) {
1162                         mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1163                     }
1164                     if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1165                         VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", "
1166                                   "netmask "IP_FMT,
1167                                   br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr),
1168                                   IP_ARGS(&mask.s_addr));
1169                     }
1170
1171                     if (gateway.s_addr) {
1172                         if (!netdev_add_router(netdev, gateway)) {
1173                             VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1174                                       br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1175                         }
1176                     }
1177                 }
1178                 netdev_close(netdev);
1179             }
1180         }
1181
1182         fail_mode = cfg_get_string(0, "%s.fail-mode", pfx);
1183         if (!fail_mode) {
1184             fail_mode = cfg_get_string(0, "mgmt.fail-mode");
1185         }
1186         ofproto_set_failure(br->ofproto,
1187                             (!fail_mode
1188                              || !strcmp(fail_mode, "standalone")
1189                              || !strcmp(fail_mode, "open")));
1190
1191         probe = cfg_get_int(0, "%s.inactivity-probe", pfx);
1192         if (probe < 5) {
1193             probe = cfg_get_int(0, "mgmt.inactivity-probe");
1194             if (probe < 5) {
1195                 probe = 15;
1196             }
1197         }
1198         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, probe);
1199
1200         max_backoff = cfg_get_int(0, "%s.max-backoff", pfx);
1201         if (!max_backoff) {
1202             max_backoff = cfg_get_int(0, "mgmt.max-backoff");
1203             if (!max_backoff) {
1204                 max_backoff = 15;
1205             }
1206         }
1207         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, max_backoff);
1208
1209         rate_limit = cfg_get_int(0, "%s.rate-limit", pfx);
1210         if (!rate_limit) {
1211             rate_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.rate-limit");
1212         }
1213         burst_limit = cfg_get_int(0, "%s.burst-limit", pfx);
1214         if (!burst_limit) {
1215             burst_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.burst-limit");
1216         }
1217         ofproto_set_rate_limit(br->ofproto, rate_limit, burst_limit);
1218
1219         ofproto_set_stp(br->ofproto, cfg_get_bool(0, "%s.stp", pfx));
1220
1221         if (cfg_has("%s.commands.acl", pfx)) {
1222             struct svec command_acls;
1223             char *command_acl;
1224
1225             svec_init(&command_acls);
1226             cfg_get_all_strings(&command_acls, "%s.commands.acl", pfx);
1227             command_acl = svec_join(&command_acls, ",", "");
1228
1229             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, command_acl,
1230                                          cfg_get_string(0, "%s.commands.dir",
1231                                                         pfx));
1232
1233             svec_destroy(&command_acls);
1234             free(command_acl);
1235         } else {
1236             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, NULL, NULL);
1237         }
1238     } else {
1239         union ofp_action action;
1240         flow_t flow;
1241
1242         /* Set up a flow that matches every packet and directs them to
1243          * OFPP_NORMAL (which goes to us). */
1244         memset(&action, 0, sizeof action);
1245         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1246         action.output.len = htons(sizeof action);
1247         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1248         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1249         ofproto_add_flow(br->ofproto, &flow, OFPFW_ALL, 0,
1250                          &action, 1, 0);
1251
1252         ofproto_set_in_band(br->ofproto, false);
1253         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, 1);
1254         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, 5);
1255         ofproto_set_failure(br->ofproto, false);
1256         ofproto_set_stp(br->ofproto, false);
1257     }
1258     free(pfx);
1259
1260     ofproto_set_controller(br->ofproto, br->controller);
1261 }
1262
1263 static void
1264 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct svec *ifaces)
1265 {
1266     size_t i, j;
1267
1268     svec_init(ifaces);
1269     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1270         struct port *port = br->ports[i];
1271         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1272             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1273             svec_add(ifaces, iface->name);
1274         }
1275     }
1276     svec_sort(ifaces);
1277     assert(svec_is_unique(ifaces));
1278 }
1279
1280 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1281  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1282  *
1283  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1284  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1285  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1286  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1287  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1288 static void
1289 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1290 {
1291     struct odp_port *dpif_ports;
1292     size_t n_dpif_ports;
1293     size_t i, j;
1294
1295     /* Reset all interface numbers. */
1296     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1297         struct port *port = br->ports[i];
1298         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1299             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1300             iface->dp_ifidx = -1;
1301         }
1302     }
1303     port_array_clear(&br->ifaces);
1304
1305     dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1306     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1307         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1308         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1309         if (iface) {
1310             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1311                 VLOG_WARN("%s reported interface %s twice",
1312                           dpif_name(br->dpif), p->devname);
1313             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1314                 VLOG_WARN("%s reported interface %"PRIu16" twice",
1315                           dpif_name(br->dpif), p->port);
1316             } else {
1317                 port_array_set(&br->ifaces, p->port, iface);
1318                 iface->dp_ifidx = p->port;
1319             }
1320         }
1321     }
1322     free(dpif_ports);
1323 }
1324 \f
1325 /* Bridge packet processing functions. */
1326
1327 static int
1328 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1329 {
1330     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, 0) & BOND_MASK;
1331 }
1332
1333 static struct bond_entry *
1334 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1335 {
1336     return &port->bond_hash[bond_hash(mac)];
1337 }
1338
1339 static int
1340 bond_choose_iface(const struct port *port)
1341 {
1342     size_t i;
1343     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1344         if (port->ifaces[i]->enabled) {
1345             return i;
1346         }
1347     }
1348     return -1;
1349 }
1350
1351 static bool
1352 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1353                     uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1354 {
1355     struct iface *iface;
1356
1357     assert(port->n_ifaces);
1358     if (port->n_ifaces == 1) {
1359         iface = port->ifaces[0];
1360     } else {
1361         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src);
1362         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
1363             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
1364             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
1365              * is only good for testing the rebalancing code. */
1366             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
1367             if (e->iface_idx < 0) {
1368                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
1369                 return false;
1370             }
1371             e->iface_tag = tag_create_random();
1372         }
1373         *tags |= e->iface_tag;
1374         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
1375     }
1376     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
1377     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
1378     return true;
1379 }
1380
1381 static void
1382 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
1383 {
1384     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1385     struct port *port = iface->port;
1386
1387     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1388         /* Nothing to do. */
1389         return;
1390     }
1391     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
1392                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
1393     if (carrier == iface->enabled) {
1394         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1395         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1396                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
1397     } else if (carrier && port->updelay && port->active_iface < 0) {
1398         iface->delay_expires = time_msec();
1399         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping %d ms updelay since no "
1400                      "other interface is up", iface->name, port->updelay);
1401     } else {
1402         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
1403         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
1404         if (delay) {
1405             VLOG_INFO_RL(&rl,
1406                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
1407                          iface->name,
1408                          carrier ? "enabled" : "disabled",
1409                          carrier ? "up" : "down",
1410                          delay);
1411         }
1412     }
1413 }
1414
1415 static void
1416 bond_choose_active_iface(struct port *port)
1417 {
1418     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1419
1420     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
1421     port->active_iface_tag = tag_create_random();
1422     if (port->active_iface >= 0) {
1423         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
1424                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
1425     } else {
1426         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
1427                      port->name);
1428     }
1429 }
1430
1431 static void
1432 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
1433 {
1434     struct port *port = iface->port;
1435     struct bridge *br = port->bridge;
1436
1437     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1438     if (enable == iface->enabled) {
1439         return;
1440     }
1441
1442     iface->enabled = enable;
1443     if (!iface->enabled) {
1444         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
1445         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
1446         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
1447             ofproto_revalidate(br->ofproto,
1448                                port->active_iface_tag);
1449             bond_choose_active_iface(port);
1450         }
1451         bond_send_learning_packets(port);
1452     } else {
1453         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
1454         if (port->active_iface < 0) {
1455             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
1456             bond_choose_active_iface(port);
1457             bond_send_learning_packets(port);
1458         }
1459         iface->tag = tag_create_random();
1460     }
1461 }
1462
1463 static void
1464 bond_run(struct bridge *br)
1465 {
1466     size_t i, j;
1467
1468     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1469         struct port *port = br->ports[i];
1470         if (port->n_ifaces < 2) {
1471             continue;
1472         }
1473         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1474             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1475             if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
1476                 bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
1477             }
1478         }
1479     }
1480 }
1481
1482 static void
1483 bond_wait(struct bridge *br)
1484 {
1485     size_t i, j;
1486
1487     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1488         struct port *port = br->ports[i];
1489         if (port->n_ifaces < 2) {
1490             continue;
1491         }
1492         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1493             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1494             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
1495                 poll_timer_wait(iface->delay_expires - time_msec());
1496             }
1497         }
1498     }
1499 }
1500
1501 static bool
1502 set_dst(struct dst *p, const flow_t *flow,
1503         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1504         tag_type *tags)
1505 {
1506     /* STP handling.
1507      *
1508      * XXX This uses too many tags: any broadcast flow will get one tag per
1509      * destination port, and thus a broadcast on a switch of any size is likely
1510      * to have all tag bits set.  We should figure out a way to be smarter.
1511      *
1512      * This is OK when STP is disabled, because stp_state_tag is 0 then. */
1513     *tags |= out_port->stp_state_tag;
1514     if (!(out_port->stp_state & (STP_DISABLED | STP_FORWARDING))) {
1515         return false;
1516     }
1517
1518     p->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
1519               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
1520               : ntohs(flow->dl_vlan));
1521     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, &p->dp_ifidx, tags);
1522 }
1523
1524 static void
1525 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
1526 {
1527     struct dst tmp = *p;
1528     *p = *q;
1529     *q = tmp;
1530 }
1531
1532 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
1533  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
1534  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
1535  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
1536  * possibly overkill.) */
1537 static void
1538 partition_dsts(struct dst *dsts, size_t n_dsts, int vlan)
1539 {
1540     struct dst *first = dsts;
1541     struct dst *last = dsts + n_dsts;
1542
1543     while (first != last) {
1544         /* Invariants:
1545          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
1546          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
1547          *      - first < last. */
1548         while (first->vlan == vlan) {
1549             if (++first == last) {
1550                 return;
1551             }
1552         }
1553
1554         /* Same invariants, plus one additional:
1555          *      - first->vlan != vlan.
1556          */
1557         while (last[-1].vlan != vlan) {
1558             if (--last == first) {
1559                 return;
1560             }
1561         }
1562
1563         /* Same invariants, plus one additional:
1564          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
1565         swap_dst(first++, --last);
1566     }
1567 }
1568
1569 static int
1570 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
1571 {
1572     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
1573     return ffs(mask);
1574 }
1575
1576 static bool
1577 dst_is_duplicate(const struct dst *dsts, size_t n_dsts,
1578                  const struct dst *test)
1579 {
1580     size_t i;
1581     for (i = 0; i < n_dsts; i++) {
1582         if (dsts[i].vlan == test->vlan && dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
1583             return true;
1584         }
1585     }
1586     return false;
1587 }
1588
1589 static bool
1590 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1591 {
1592     return port->vlan < 0 && bitmap_is_set(port->trunks, vlan);
1593 }
1594
1595 static bool
1596 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1597 {
1598     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
1599 }
1600
1601 static size_t
1602 compose_dsts(const struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1603              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1604              struct dst dsts[], tag_type *tags)
1605 {
1606     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
1607     struct dst *dst = dsts;
1608     size_t i;
1609
1610     *tags |= in_port->stp_state_tag;
1611     if (out_port == FLOOD_PORT) {
1612         /* XXX use ODP_FLOOD if no vlans or bonding. */
1613         /* XXX even better, define each VLAN as a datapath port group */
1614         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1615             struct port *port = br->ports[i];
1616             if (port != in_port && port_includes_vlan(port, vlan)
1617                 && !port->is_mirror_output_port
1618                 && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)) {
1619                 mirrors |= port->dst_mirrors;
1620                 dst++;
1621             }
1622         }
1623     } else if (out_port && set_dst(dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
1624         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
1625         dst++;
1626     }
1627
1628     while (mirrors) {
1629         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
1630         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
1631             if (m->out_port) {
1632                 if (set_dst(dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
1633                     && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1634                     dst++;
1635                 }
1636             } else {
1637                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1638                     struct port *port = br->ports[i];
1639                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
1640                         && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)
1641                         && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst))
1642                     {
1643                         if (port->vlan < 0) {
1644                             dst->vlan = m->out_vlan;
1645                         }
1646                         if (dst->dp_ifidx == flow->in_port
1647                             && dst->vlan == vlan) {
1648                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
1649                             continue;
1650                         }
1651                         dst++;
1652                     }
1653                 }
1654             }
1655         }
1656         mirrors &= mirrors - 1;
1657     }
1658
1659     partition_dsts(dsts, dst - dsts, ntohs(flow->dl_vlan));
1660     return dst - dsts;
1661 }
1662
1663 static void UNUSED
1664 print_dsts(const struct dst *dsts, size_t n)
1665 {
1666     for (; n--; dsts++) {
1667         printf(">p%"PRIu16, dsts->dp_ifidx);
1668         if (dsts->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
1669             printf("v%"PRIu16, dsts->vlan);
1670         }
1671     }
1672 }
1673
1674 static void
1675 compose_actions(struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1676                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1677                 tag_type *tags, struct odp_actions *actions)
1678 {
1679     struct dst dsts[DP_MAX_PORTS * (MAX_MIRRORS + 1)];
1680     size_t n_dsts;
1681     const struct dst *p;
1682     uint16_t cur_vlan;
1683
1684     n_dsts = compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, dsts, tags);
1685
1686     cur_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1687     for (p = dsts; p < &dsts[n_dsts]; p++) {
1688         union odp_action *a;
1689         if (p->vlan != cur_vlan) {
1690             if (p->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1691                 odp_actions_add(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
1692             } else {
1693                 a = odp_actions_add(actions, ODPAT_SET_VLAN_VID);
1694                 a->vlan_vid.vlan_vid = htons(p->vlan);
1695             }
1696             cur_vlan = p->vlan;
1697         }
1698         a = odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT);
1699         a->output.port = p->dp_ifidx;
1700     }
1701 }
1702
1703 static bool
1704 is_bcast_arp_reply(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet)
1705 {
1706     struct arp_eth_header *arp = (struct arp_eth_header *) packet->data;
1707     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
1708             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
1709             && packet->size >= sizeof(struct arp_eth_header)
1710             && arp->ar_op == ARP_OP_REQUEST);
1711 }
1712
1713 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
1714  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
1715  * not at all, if 'packet' was NULL. */
1716 static bool
1717 process_flow(struct bridge *br, const flow_t *flow,
1718              const struct ofpbuf *packet, struct odp_actions *actions,
1719              tag_type *tags)
1720 {
1721     struct iface *in_iface;
1722     struct port *in_port;
1723     struct port *out_port = NULL; /* By default, drop the packet/flow. */
1724     int vlan;
1725
1726     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
1727     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
1728     if (!in_iface) {
1729         /* No interface?  Something fishy... */
1730         if (packet != NULL) {
1731             /* Odd.  A few possible reasons here:
1732              *
1733              * - We deleted an interface but there are still a few packets
1734              *   queued up from it.
1735              *
1736              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
1737              *   add-if") that we don't know about.
1738              *
1739              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
1740              *   one of our bridge ports.
1741              */
1742             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1743
1744             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
1745                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port); 
1746         }
1747
1748         /* Return without adding any actions, to drop packets on this flow. */
1749         return true;
1750     }
1751     in_port = in_iface->port;
1752
1753     /* Figure out what VLAN this packet belongs to.
1754      *
1755      * Note that dl_vlan of 0 and of OFP_VLAN_NONE both mean that the packet
1756      * belongs to VLAN 0, so we should treat both cases identically.  (In the
1757      * former case, the packet has an 802.1Q header that specifies VLAN 0,
1758      * presumably to allow a priority to be specified.  In the latter case, the
1759      * packet does not have any 802.1Q header.) */
1760     vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1761     if (vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1762         vlan = 0;
1763     }
1764     if (in_port->vlan >= 0) {
1765         if (vlan) {
1766             /* XXX support double tagging? */
1767             if (packet != NULL) {
1768                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1769                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
1770                              "packet received on port %s configured with "
1771                              "implicit VLAN %"PRIu16,
1772                              br->name, ntohs(flow->dl_vlan),
1773                              in_port->name, in_port->vlan);
1774             }
1775             goto done;
1776         }
1777         vlan = in_port->vlan;
1778     } else {
1779         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
1780             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1781             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
1782                          "packet received on port %s not configured for "
1783                          "trunking VLAN %d",
1784                          br->name, vlan, in_port->name, vlan);
1785             goto done;
1786         }
1787     }
1788
1789     /* Drop frames for ports that STP wants entirely killed (both for
1790      * forwarding and for learning).  Later, after we do learning, we'll drop
1791      * the frames that STP wants to do learning but not forwarding on. */
1792     if (in_port->stp_state & (STP_LISTENING | STP_BLOCKING)) {
1793         goto done;
1794     }
1795
1796     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
1797     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
1798         goto done;
1799     }
1800
1801     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
1802     if (in_port->is_mirror_output_port) {
1803         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1804         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port %s, "
1805                      "which is reserved exclusively for mirroring",
1806                      br->name, in_port->name);
1807         goto done;
1808     }
1809
1810     /* Multicast (and broadcast) packets on bonds need special attention, to
1811      * avoid receiving duplicates. */
1812     if (in_port->n_ifaces > 1 && eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
1813         *tags |= in_port->active_iface_tag;
1814         if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
1815             /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
1816             goto done;
1817         } else {
1818             /* Drop all multicast packets for which we have learned a different
1819              * input port, because we probably sent the packet on one slaves
1820              * and got it back on the active slave.  Broadcast ARP replies are
1821              * an exception to this rule: the host has moved to another
1822              * switch. */
1823             int src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan);
1824             if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx) {
1825                 if (packet) {
1826                     if (!is_bcast_arp_reply(flow, packet)) {
1827                         goto done;
1828                     }
1829                 } else {
1830                     /* No way to know whether it's an ARP reply, because the
1831                      * flow entry doesn't include enough information and we
1832                      * don't have a packet.  Punt. */
1833                     return false;
1834                 }
1835             }
1836         }
1837     }
1838
1839     /* MAC learning. */
1840     out_port = FLOOD_PORT;
1841     if (br->ml) {
1842         int out_port_idx;
1843
1844         /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
1845         if (packet) {
1846             tag_type rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src,
1847                                                   vlan, in_port->port_idx);
1848             if (rev_tag) {
1849                 /* The log messages here could actually be useful in debugging,
1850                  * so keep the rate limit relatively high. */
1851                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
1852                                                                         300);
1853                 VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
1854                             "on port %s in VLAN %d",
1855                             br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
1856                             in_port->name, vlan);
1857                 ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
1858             }
1859         }
1860
1861         /* Determine output port. */
1862         out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan,
1863                                                tags);
1864         if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
1865             out_port = br->ports[out_port_idx];
1866         }
1867     }
1868
1869     /* Don't send packets out their input ports.  Don't forward frames that STP
1870      * wants us to discard. */
1871     if (in_port == out_port || in_port->stp_state == STP_LEARNING) {
1872         out_port = NULL;
1873     }
1874
1875 done:
1876     compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions);
1877
1878     /*
1879      * We send out only a single packet, instead of setting up a flow, if the
1880      * packet is an ARP directed to broadcast that arrived on a bonded
1881      * interface.  In such a situation ARP requests and replies must be handled
1882      * differently, but OpenFlow unfortunately can't distinguish them.
1883      */
1884     return (in_port->n_ifaces < 2
1885             || flow->dl_type != htons(ETH_TYPE_ARP)
1886             || !eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst));
1887 }
1888
1889 /* Careful: 'opp' is in host byte order and opp->port_no is an OFP port
1890  * number. */
1891 static void
1892 bridge_port_changed_ofhook_cb(enum ofp_port_reason reason,
1893                               const struct ofp_phy_port *opp,
1894                               void *br_)
1895 {
1896     struct bridge *br = br_;
1897     struct iface *iface;
1898     struct port *port;
1899
1900     iface = iface_from_dp_ifidx(br, ofp_port_to_odp_port(opp->port_no));
1901     if (!iface) {
1902         return;
1903     }
1904     port = iface->port;
1905
1906     if (reason == OFPPR_DELETE) {
1907         VLOG_WARN("bridge %s: interface %s deleted unexpectedly",
1908                   br->name, iface->name);
1909         iface_destroy(iface);
1910         if (!port->n_ifaces) {
1911             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
1912                       br->name, port->name);
1913             port_destroy(port);
1914         }
1915
1916         bridge_flush(br);
1917     } else {
1918         memcpy(iface->mac, opp->hw_addr, ETH_ADDR_LEN);
1919         if (port->n_ifaces > 1) {
1920             bool up = !(opp->state & OFPPS_LINK_DOWN);
1921             bond_link_status_update(iface, up);
1922             port_update_bond_compat(port);
1923         }
1924     }
1925 }
1926
1927 static bool
1928 bridge_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
1929                         struct odp_actions *actions, tag_type *tags, void *br_)
1930 {
1931     struct bridge *br = br_;
1932
1933 #if 0
1934     if (flow->dl_type == htons(OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE)
1935         && eth_addr_equals(flow->dl_dst, stp_eth_addr)) {
1936         brstp_receive(br, flow, payload);
1937         return true;
1938     }
1939 #endif
1940
1941     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
1942     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags);
1943 }
1944
1945 static void
1946 bridge_account_flow_ofhook_cb(const flow_t *flow,
1947                               const union odp_action *actions,
1948                               size_t n_actions, unsigned long long int n_bytes,
1949                               void *br_)
1950 {
1951     struct bridge *br = br_;
1952     const union odp_action *a;
1953
1954     if (!br->has_bonded_ports) {
1955         return;
1956     }
1957
1958     for (a = actions; a < &actions[n_actions]; a++) {
1959         if (a->type == ODPAT_OUTPUT) {
1960             struct port *port = port_from_dp_ifidx(br, a->output.port);
1961             if (port && port->n_ifaces >= 2) {
1962                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, flow->dl_src);
1963                 e->tx_bytes += n_bytes;
1964             }
1965         }
1966     }
1967 }
1968
1969 static void
1970 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
1971 {
1972     struct bridge *br = br_;
1973     size_t i;
1974
1975     if (!br->has_bonded_ports) {
1976         return;
1977     }
1978
1979     /* The current ofproto implementation calls this callback at least once a
1980      * second, so this timer implementation is sufficient. */
1981     if (time_msec() < br->bond_next_rebalance) {
1982         return;
1983     }
1984     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
1985
1986     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1987         struct port *port = br->ports[i];
1988         if (port->n_ifaces > 1) {
1989             bond_rebalance_port(port);
1990         }
1991     }
1992 }
1993
1994 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
1995     bridge_port_changed_ofhook_cb,
1996     bridge_normal_ofhook_cb,
1997     bridge_account_flow_ofhook_cb,
1998     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
1999 };
2000 \f
2001 /* Bonding functions. */
2002
2003 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
2004  * bond rebalancing.  */
2005 struct slave_balance {
2006     struct iface *iface;        /* The interface. */
2007     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
2008
2009     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
2010      * increasing tx_bytes. */
2011     struct bond_entry **hashes;
2012     size_t n_hashes;
2013 };
2014
2015 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
2016  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
2017  * ascending order of bytes transmitted. */
2018 static int
2019 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
2020 {
2021     const struct bond_entry *const *ap = a_;
2022     const struct bond_entry *const *bp = b_;
2023     const struct bond_entry *a = *ap;
2024     const struct bond_entry *b = *bp;
2025     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
2026         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
2027     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2028         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
2029     } else {
2030         return 0;
2031     }
2032 }
2033
2034 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
2035  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
2036 static int
2037 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
2038 {
2039     const struct slave_balance *a = a_;
2040     const struct slave_balance *b = b_;
2041     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
2042         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
2043     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2044         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
2045     } else {
2046         return 0;
2047     }
2048 }
2049
2050 static void
2051 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
2052 {
2053     struct slave_balance tmp = *a;
2054     *a = *b;
2055     *b = tmp;
2056 }
2057
2058 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
2059  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
2060  *
2061  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2062  * location. */
2063 static void
2064 resort_bals(struct slave_balance *p,
2065             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2066 {
2067     if (n_bals > 1) {
2068         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2069             swap_bals(p, p - 1);
2070         }
2071         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2072             swap_bals(p, p + 1);
2073         }
2074     }
2075 }
2076
2077 static void
2078 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2079 {
2080     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2081         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2082         const struct slave_balance *b;
2083
2084         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2085             size_t i;
2086
2087             if (b > bals) {
2088                 ds_put_char(&ds, ',');
2089             }
2090             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2091                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2092
2093             if (!b->iface->enabled) {
2094                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2095             }
2096             if (b->n_hashes > 0) {
2097                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2098                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2099                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2100                     if (i > 0) {
2101                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2102                     }
2103                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2104                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2105                 }
2106                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2107             }
2108         }
2109         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2110         ds_destroy(&ds);
2111     }
2112 }
2113
2114 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2115 static void
2116 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2117                 struct bond_entry *hash)
2118 {
2119     struct port *port = from->iface->port;
2120     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2121
2122     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2123               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2124               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2125               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2126               from->iface->name, to->iface->name,
2127               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2128               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2129
2130     /* Delete element from from->hashes.
2131      *
2132      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2133      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2134      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2135      * point in doing that.  */
2136     if (from->hashes[0] == hash) {
2137         from->hashes++;
2138     } else {
2139         int i = hash - from->hashes[0];
2140         memmove(from->hashes + i, from->hashes + i + 1,
2141                 (from->n_hashes - (i + 1)) * sizeof *from->hashes);
2142     }
2143     from->n_hashes--;
2144
2145     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2146     from->tx_bytes -= delta;
2147     to->tx_bytes += delta;
2148
2149     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2150     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2151     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2152     hash->iface_tag = tag_create_random();
2153 }
2154
2155 static void
2156 bond_rebalance_port(struct port *port)
2157 {
2158     struct slave_balance bals[DP_MAX_PORTS];
2159     size_t n_bals;
2160     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2161     struct slave_balance *b, *from, *to;
2162     struct bond_entry *e;
2163     size_t i;
2164
2165     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2166      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2167      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2168      * loaded slave.
2169      *
2170      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2171      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2172      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2173      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2174      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
2175     n_bals = port->n_ifaces;
2176     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
2177         b->iface = port->ifaces[b - bals];
2178         b->tx_bytes = 0;
2179         b->hashes = NULL;
2180         b->n_hashes = 0;
2181     }
2182     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2183         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
2184     }
2185     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
2186     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2187         e = hashes[i];
2188         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2189             b = &bals[e->iface_idx];
2190             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
2191             if (!b->hashes) {
2192                 b->hashes = &hashes[i];
2193             }
2194             b->n_hashes++;
2195         }
2196     }
2197     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
2198     log_bals(bals, n_bals, port);
2199
2200     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
2201      * array earlier). */
2202     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
2203         n_bals--;
2204         if (!n_bals) {
2205             return;
2206         }
2207     }
2208
2209     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
2210     to = &bals[n_bals - 1];
2211     for (from = bals; from < to; ) {
2212         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
2213         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
2214             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
2215              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
2216              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
2217             break;
2218         } else if (from->n_hashes == 1) {
2219             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
2220              * load away from it, even though we want to. */
2221             from++;
2222         } else {
2223             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
2224              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
2225              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
2226              * must not cause 'to''s load to exceed 'from''s load.
2227              *
2228              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
2229              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
2230              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
2231              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
2232             size_t i;
2233
2234             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
2235                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
2236                 if (to->tx_bytes + delta < from->tx_bytes - delta) {
2237                     break;
2238                 }
2239             }
2240             if (i < from->n_hashes) {
2241                 bond_shift_load(from, to, from->hashes[i]);
2242
2243                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
2244                  * point to different slave_balance structures.  It is only
2245                  * valid to do these two operations in a row at all because we
2246                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
2247                 resort_bals(from, bals, n_bals);
2248                 resort_bals(to, bals, n_bals);
2249             } else {
2250                 from++;
2251             }
2252         }
2253     }
2254
2255     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
2256      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
2257     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2258         e->tx_bytes /= 2;
2259     }
2260 }
2261
2262 static void
2263 bond_send_learning_packets(struct port *port)
2264 {
2265     struct bridge *br = port->bridge;
2266     struct mac_entry *e;
2267     struct ofpbuf packet;
2268     int error, n_packets, n_errors;
2269
2270     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0 || !br->ml) {
2271         return;
2272     }
2273
2274     ofpbuf_init(&packet, 128);
2275     error = n_packets = n_errors = 0;
2276     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
2277         static const char s[] = "Open vSwitch Bond Failover";
2278         union ofp_action actions[2], *a;
2279         struct eth_header *eth;
2280         struct llc_snap_header *llc_snap;
2281         uint16_t dp_ifidx;
2282         tag_type tags = 0;
2283         flow_t flow;
2284         int retval;
2285
2286         if (e->port == port->port_idx
2287             || !choose_output_iface(port, e->mac, &dp_ifidx, &tags)) {
2288             continue;
2289         }
2290
2291         /* Compose packet to send. */
2292         ofpbuf_clear(&packet);
2293         eth = ofpbuf_put_zeros(&packet, ETH_HEADER_LEN);
2294         llc_snap = ofpbuf_put_zeros(&packet, LLC_SNAP_HEADER_LEN);
2295         ofpbuf_put(&packet, s, sizeof s); /* Includes null byte. */
2296         ofpbuf_put(&packet, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2297
2298         memcpy(eth->eth_dst, eth_addr_broadcast, ETH_ADDR_LEN);
2299         memcpy(eth->eth_src, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2300         eth->eth_type = htons(packet.size - ETH_HEADER_LEN);
2301
2302         llc_snap->llc.llc_dsap = LLC_DSAP_SNAP;
2303         llc_snap->llc.llc_ssap = LLC_SSAP_SNAP;
2304         llc_snap->llc.llc_cntl = LLC_CNTL_SNAP;
2305         memcpy(llc_snap->snap.snap_org, "\x00\x23\x20", 3);
2306         llc_snap->snap.snap_type = htons(0xf177); /* Random number. */
2307
2308         /* Compose actions. */
2309         memset(actions, 0, sizeof actions);
2310         a = actions;
2311         if (e->vlan) {
2312             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
2313             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
2314             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
2315             a++;
2316         }
2317         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
2318         a->output.len = htons(sizeof *a);
2319         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
2320         a++;
2321
2322         /* Send packet. */
2323         n_packets++;
2324         flow_extract(&packet, ODPP_NONE, &flow);
2325         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
2326                                      &packet);
2327         if (retval) {
2328             error = retval;
2329             n_errors++;
2330         }
2331     }
2332     ofpbuf_uninit(&packet);
2333
2334     if (n_errors) {
2335         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2336         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2337                      "packets, last error was: %s",
2338                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2339     } else {
2340         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2341                  port->name, n_packets);
2342     }
2343 }
2344 \f
2345 /* Bonding unixctl user interface functions. */
2346
2347 static void
2348 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn, const char *args UNUSED)
2349 {
2350     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2351     const struct bridge *br;
2352
2353     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
2354
2355     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2356         size_t i;
2357
2358         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2359             const struct port *port = br->ports[i];
2360             if (port->n_ifaces > 1) {
2361                 size_t j;
2362
2363                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
2364                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2365                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2366                     if (j) {
2367                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
2368                     }
2369                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
2370                 }
2371                 ds_put_char(&ds, '\n');
2372             }
2373         }
2374     }
2375     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2376     ds_destroy(&ds);
2377 }
2378
2379 static struct port *
2380 bond_find(const char *name)
2381 {
2382     const struct bridge *br;
2383
2384     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2385         size_t i;
2386
2387         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2388             struct port *port = br->ports[i];
2389             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
2390                 return port;
2391             }
2392         }
2393     }
2394     return NULL;
2395 }
2396
2397 static void
2398 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2399 {
2400     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2401     const struct port *port;
2402     size_t j;
2403
2404     port = bond_find(args);
2405     if (!port) {
2406         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2407         return;
2408     }
2409
2410     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
2411     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
2412     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
2413                   port->bridge->bond_next_rebalance - time_msec());
2414     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2415         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2416         struct bond_entry *be;
2417
2418         /* Basic info. */
2419         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
2420                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
2421         if (j == port->active_iface) {
2422             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
2423         }
2424         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2425             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
2426                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
2427                           iface->delay_expires - time_msec());
2428         }
2429
2430         /* Hashes. */
2431         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
2432             int hash = be - port->bond_hash;
2433             struct mac_entry *me;
2434
2435             if (be->iface_idx != j) {
2436                 continue;
2437             }
2438
2439             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %lld kB load\n",
2440                           hash, be->tx_bytes / 1024);
2441
2442             /* MACs. */
2443             if (!port->bridge->ml) {
2444                 break;
2445             }
2446
2447             LIST_FOR_EACH (me, struct mac_entry, lru_node,
2448                            &port->bridge->ml->lrus) {
2449                 uint16_t dp_ifidx;
2450                 tag_type tags = 0;
2451                 if (bond_hash(me->mac) == hash
2452                     && me->port != port->port_idx
2453                     && choose_output_iface(port, me->mac, &dp_ifidx, &tags)
2454                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
2455                 {
2456                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
2457                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
2458                 }
2459             }
2460         }
2461     }
2462     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2463     ds_destroy(&ds);
2464 }
2465
2466 static void
2467 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2468 {
2469     char *args = (char *) args_;
2470     char *save_ptr = NULL;
2471     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
2472     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2473     struct port *port;
2474     struct iface *iface;
2475     struct bond_entry *entry;
2476     int hash;
2477
2478     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2479     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2480     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2481     if (!slave_s) {
2482         unixctl_command_reply(conn, 501,
2483                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
2484         return;
2485     }
2486
2487     port = bond_find(bond_s);
2488     if (!port) {
2489         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2490         return;
2491     }
2492
2493     if (sscanf(hash_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
2494         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
2495         hash = bond_hash(mac);
2496     } else if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
2497         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
2498     } else {
2499         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
2500         return;
2501     }
2502
2503     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2504     if (!iface) {
2505         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2506         return;
2507     }
2508
2509     if (!iface->enabled) {
2510         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
2511         return;
2512     }
2513
2514     entry = &port->bond_hash[hash];
2515     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
2516     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
2517     entry->iface_tag = tag_create_random();
2518     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
2519 }
2520
2521 static void
2522 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2523 {
2524     char *args = (char *) args_;
2525     char *save_ptr = NULL;
2526     char *bond_s, *slave_s;
2527     struct port *port;
2528     struct iface *iface;
2529
2530     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2531     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2532     if (!slave_s) {
2533         unixctl_command_reply(conn, 501,
2534                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
2535         return;
2536     }
2537
2538     port = bond_find(bond_s);
2539     if (!port) {
2540         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2541         return;
2542     }
2543
2544     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2545     if (!iface) {
2546         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2547         return;
2548     }
2549
2550     if (!iface->enabled) {
2551         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
2552         return;
2553     }
2554
2555     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
2556         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2557         port->active_iface = iface->port_ifidx;
2558         port->active_iface_tag = tag_create_random();
2559         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
2560                   port->name, iface->name);
2561         bond_send_learning_packets(port);
2562         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
2563     } else {
2564         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
2565     }
2566 }
2567
2568 static void
2569 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
2570 {
2571     char *args = (char *) args_;
2572     char *save_ptr = NULL;
2573     char *bond_s, *slave_s;
2574     struct port *port;
2575     struct iface *iface;
2576
2577     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2578     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2579     if (!slave_s) {
2580         unixctl_command_reply(conn, 501,
2581                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
2582         return;
2583     }
2584
2585     port = bond_find(bond_s);
2586     if (!port) {
2587         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2588         return;
2589     }
2590
2591     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2592     if (!iface) {
2593         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2594         return;
2595     }
2596
2597     bond_enable_slave(iface, enable);
2598     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
2599 }
2600
2601 static void
2602 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2603 {
2604     enable_slave(conn, args, true);
2605 }
2606
2607 static void
2608 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2609 {
2610     enable_slave(conn, args, false);
2611 }
2612
2613 static void
2614 bond_init(void)
2615 {
2616     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list);
2617     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show);
2618     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate);
2619     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
2620                              bond_unixctl_set_active_slave);
2621     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave);
2622     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave);
2623 }
2624 \f
2625 /* Port functions. */
2626
2627 static void
2628 port_create(struct bridge *br, const char *name)
2629 {
2630     struct port *port;
2631
2632     port = xcalloc(1, sizeof *port);
2633     port->bridge = br;
2634     port->port_idx = br->n_ports;
2635     port->vlan = -1;
2636     port->trunks = NULL;
2637     port->name = xstrdup(name);
2638     port->active_iface = -1;
2639     port->stp_state = STP_DISABLED;
2640     port->stp_state_tag = 0;
2641
2642     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
2643         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
2644                                sizeof *br->ports);
2645     }
2646     br->ports[br->n_ports++] = port;
2647
2648     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
2649     bridge_flush(br);
2650 }
2651
2652 static void
2653 port_reconfigure(struct port *port)
2654 {
2655     bool bonded = cfg_has_section("bonding.%s", port->name);
2656     struct svec old_ifaces, new_ifaces;
2657     unsigned long *trunks;
2658     int vlan;
2659     size_t i;
2660
2661     /* Collect old and new interfaces. */
2662     svec_init(&old_ifaces);
2663     svec_init(&new_ifaces);
2664     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2665         svec_add(&old_ifaces, port->ifaces[i]->name);
2666     }
2667     svec_sort(&old_ifaces);
2668     if (bonded) {
2669         cfg_get_all_keys(&new_ifaces, "bonding.%s.slave", port->name);
2670         if (!new_ifaces.n) {
2671             VLOG_ERR("port %s: no interfaces specified for bonded port",
2672                      port->name);
2673         } else if (new_ifaces.n == 1) {
2674             VLOG_WARN("port %s: only 1 interface specified for bonded port",
2675                       port->name);
2676         }
2677
2678         port->updelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.updelay", port->name);
2679         if (port->updelay < 0) {
2680             port->updelay = 0;
2681         }
2682         port->downdelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.downdelay", port->name);
2683         if (port->downdelay < 0) {
2684             port->downdelay = 0;
2685         }
2686     } else {
2687         svec_init(&new_ifaces);
2688         svec_add(&new_ifaces, port->name);
2689     }
2690
2691     /* Get rid of deleted interfaces and add new interfaces. */
2692     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2693         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2694         if (!svec_contains(&new_ifaces, iface->name)) {
2695             iface_destroy(iface);
2696         } else {
2697             i++;
2698         }
2699     }
2700     for (i = 0; i < new_ifaces.n; i++) {
2701         const char *name = new_ifaces.names[i];
2702         if (!svec_contains(&old_ifaces, name)) {
2703             iface_create(port, name);
2704         }
2705     }
2706
2707     /* Get VLAN tag. */
2708     vlan = -1;
2709     if (cfg_has("vlan.%s.tag", port->name)) {
2710         if (!bonded) {
2711             vlan = cfg_get_vlan(0, "vlan.%s.tag", port->name);
2712             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
2713                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
2714             }
2715         } else {
2716             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
2717              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
2718             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
2719                       port->name);
2720         }
2721     }
2722     if (port->vlan != vlan) {
2723         port->vlan = vlan;
2724         bridge_flush(port->bridge);
2725     }
2726
2727     /* Get trunked VLANs. */
2728     trunks = NULL;
2729     if (vlan < 0) {
2730         size_t n_trunks, n_errors;
2731         size_t i;
2732
2733         trunks = bitmap_allocate(4096);
2734         n_trunks = cfg_count("vlan.%s.trunks", port->name);
2735         n_errors = 0;
2736         for (i = 0; i < n_trunks; i++) {
2737             int trunk = cfg_get_vlan(i, "vlan.%s.trunks", port->name);
2738             if (trunk >= 0) {
2739                 bitmap_set1(trunks, trunk);
2740             } else {
2741                 n_errors++;
2742             }
2743         }
2744         if (n_errors) {
2745             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
2746                      port->name, n_trunks);
2747         }
2748         if (n_errors == n_trunks) {
2749             if (n_errors) {
2750                 VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
2751                          port->name);
2752             }
2753             bitmap_set_multiple(trunks, 0, 4096, 1);
2754         }
2755     } else {
2756         if (cfg_has("vlan.%s.trunks", port->name)) {
2757             VLOG_ERR("ignoring vlan.%s.trunks in favor of vlan.%s.vlan",
2758                      port->name, port->name);
2759         }
2760     }
2761     if (trunks == NULL
2762         ? port->trunks != NULL
2763         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
2764         bridge_flush(port->bridge);
2765     }
2766     bitmap_free(port->trunks);
2767     port->trunks = trunks;
2768
2769     svec_destroy(&old_ifaces);
2770     svec_destroy(&new_ifaces);
2771 }
2772
2773 static void
2774 port_destroy(struct port *port)
2775 {
2776     if (port) {
2777         struct bridge *br = port->bridge;
2778         struct port *del;
2779         size_t i;
2780
2781         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
2782
2783         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2784             struct mirror *m = br->mirrors[i];
2785             if (m && m->out_port == port) {
2786                 mirror_destroy(m);
2787             }
2788         }
2789
2790         while (port->n_ifaces > 0) {
2791             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
2792         }
2793
2794         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
2795         del->port_idx = port->port_idx;
2796
2797         free(port->ifaces);
2798         bitmap_free(port->trunks);
2799         free(port->name);
2800         free(port);
2801         bridge_flush(br);
2802     }
2803 }
2804
2805 static struct port *
2806 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
2807 {
2808     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
2809     return iface ? iface->port : NULL;
2810 }
2811
2812 static struct port *
2813 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
2814 {
2815     size_t i;
2816
2817     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2818         struct port *port = br->ports[i];
2819         if (!strcmp(port->name, name)) {
2820             return port;
2821         }
2822     }
2823     return NULL;
2824 }
2825
2826 static struct iface *
2827 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
2828 {
2829     size_t j;
2830
2831     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2832         struct iface *iface = port->ifaces[j];
2833         if (!strcmp(iface->name, name)) {
2834             return iface;
2835         }
2836     }
2837     return NULL;
2838 }
2839
2840 static void
2841 port_update_bonding(struct port *port)
2842 {
2843     if (port->n_ifaces < 2) {
2844         /* Not a bonded port. */
2845         if (port->bond_hash) {
2846             free(port->bond_hash);
2847             port->bond_hash = NULL;
2848             proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
2849         }
2850     } else {
2851         if (!port->bond_hash) {
2852             size_t i;
2853
2854             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
2855             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2856                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
2857                 e->iface_idx = -1;
2858                 e->tx_bytes = 0;
2859             }
2860             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
2861             bond_choose_active_iface(port);
2862         }
2863         port_update_bond_compat(port);
2864     }
2865 }
2866
2867 static void
2868 port_update_bond_compat(struct port *port)
2869 {
2870     struct compat_bond bond;
2871     size_t i;
2872
2873     if (port->n_ifaces < 2) {
2874         return;
2875     }
2876
2877     bond.up = false;
2878     bond.updelay = port->updelay;
2879     bond.downdelay = port->downdelay;
2880     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
2881     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
2882     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2883         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2884         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
2885         slave->name = iface->name;
2886         slave->up = ((iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX) ||
2887                      (!iface->enabled && iface->delay_expires != LLONG_MAX));
2888         if (slave->up) {
2889             bond.up = true;
2890         }
2891         memcpy(slave->mac, iface->mac, ETH_ADDR_LEN);
2892     }
2893     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
2894     free(bond.slaves);
2895 }
2896
2897 static void
2898 port_update_vlan_compat(struct port *port)
2899 {
2900     struct bridge *br = port->bridge;
2901     char *vlandev_name = NULL;
2902
2903     if (port->vlan > 0) {
2904         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
2905          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
2906          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
2907          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
2908          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
2909          * includes port->vlan.
2910          *
2911          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
2912          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
2913          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
2914         size_t i;
2915         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2916             struct port *p = br->ports[i];
2917             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
2918                 && p->n_ifaces
2919                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
2920             {
2921                 const uint8_t *ea = p->ifaces[0]->mac;
2922                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
2923                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
2924                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
2925                     vlandev_name = p->name;
2926                 }
2927             }
2928         }
2929     }
2930     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
2931 }
2932 \f
2933 /* Interface functions. */
2934
2935 static void
2936 iface_create(struct port *port, const char *name)
2937 {
2938     struct iface *iface;
2939
2940     iface = xcalloc(1, sizeof *iface);
2941     iface->port = port;
2942     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
2943     iface->name = xstrdup(name);
2944     iface->dp_ifidx = -1;
2945     iface->tag = tag_create_random();
2946     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
2947
2948     netdev_nodev_get_etheraddr(name, iface->mac);
2949     netdev_nodev_get_carrier(name, &iface->enabled);
2950
2951     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
2952         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
2953                                   sizeof *port->ifaces);
2954     }
2955     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
2956     if (port->n_ifaces > 1) {
2957         port->bridge->has_bonded_ports = true;
2958     }
2959
2960     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
2961
2962     port_update_bonding(port);
2963     bridge_flush(port->bridge);
2964 }
2965
2966 static void
2967 iface_destroy(struct iface *iface)
2968 {
2969     if (iface) {
2970         struct port *port = iface->port;
2971         struct bridge *br = port->bridge;
2972         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
2973         struct iface *del;
2974
2975         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
2976             port_array_set(&br->ifaces, iface->dp_ifidx, NULL);
2977         }
2978
2979         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
2980         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
2981
2982         free(iface->name);
2983         free(iface);
2984
2985         if (del_active) {
2986             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2987             bond_choose_active_iface(port);
2988             bond_send_learning_packets(port);
2989         }
2990
2991         port_update_bonding(port);
2992         bridge_flush(port->bridge);
2993     }
2994 }
2995
2996 static struct iface *
2997 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
2998 {
2999     size_t i, j;
3000
3001     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3002         struct port *port = br->ports[i];
3003         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3004             struct iface *iface = port->ifaces[j];
3005             if (!strcmp(iface->name, name)) {
3006                 return iface;
3007             }
3008         }
3009     }
3010     return NULL;
3011 }
3012
3013 static struct iface *
3014 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3015 {
3016     return port_array_get(&br->ifaces, dp_ifidx);
3017 }
3018 \f
3019 /* Port mirroring. */
3020
3021 static void
3022 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
3023 {
3024     struct svec old_mirrors, new_mirrors;
3025     size_t i;
3026
3027     /* Collect old and new mirrors. */
3028     svec_init(&old_mirrors);
3029     svec_init(&new_mirrors);
3030     cfg_get_subsections(&new_mirrors, "mirror.%s", br->name);
3031     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3032         if (br->mirrors[i]) {
3033             svec_add(&old_mirrors, br->mirrors[i]->name);
3034         }
3035     }
3036
3037     /* Get rid of deleted mirrors and add new mirrors. */
3038     svec_sort(&old_mirrors);
3039     assert(svec_is_unique(&old_mirrors));
3040     svec_sort(&new_mirrors);
3041     assert(svec_is_unique(&new_mirrors));
3042     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3043         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3044         if (m && !svec_contains(&new_mirrors, m->name)) {
3045             mirror_destroy(m);
3046         }
3047     }
3048     for (i = 0; i < new_mirrors.n; i++) {
3049         const char *name = new_mirrors.names[i];
3050         if (!svec_contains(&old_mirrors, name)) {
3051             mirror_create(br, name);
3052         }
3053     }
3054     svec_destroy(&old_mirrors);
3055     svec_destroy(&new_mirrors);
3056
3057     /* Reconfigure all mirrors. */
3058     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3059         if (br->mirrors[i]) {
3060             mirror_reconfigure_one(br->mirrors[i]);
3061         }
3062     }
3063
3064     /* Update port reserved status. */
3065     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3066         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
3067     }
3068     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3069         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3070         if (m && m->out_port) {
3071             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
3072         }
3073     }
3074 }
3075
3076 static void
3077 mirror_create(struct bridge *br, const char *name)
3078 {
3079     struct mirror *m;
3080     size_t i;
3081
3082     for (i = 0; ; i++) {
3083         if (i >= MAX_MIRRORS) {
3084             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3085                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, name);
3086             return;
3087         }
3088         if (!br->mirrors[i]) {
3089             break;
3090         }
3091     }
3092
3093     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", name, br->name);
3094     bridge_flush(br);
3095
3096     br->mirrors[i] = m = xcalloc(1, sizeof *m);
3097     m->bridge = br;
3098     m->idx = i;
3099     m->name = xstrdup(name);
3100     svec_init(&m->src_ports);
3101     svec_init(&m->dst_ports);
3102     m->vlans = NULL;
3103     m->n_vlans = 0;
3104     m->out_vlan = -1;
3105     m->out_port = NULL;
3106 }
3107
3108 static void
3109 mirror_destroy(struct mirror *m)
3110 {
3111     if (m) {
3112         struct bridge *br = m->bridge;
3113         size_t i;
3114
3115         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3116             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3117             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3118         }
3119
3120         svec_destroy(&m->src_ports);
3121         svec_destroy(&m->dst_ports);
3122         free(m->vlans);
3123
3124         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
3125         free(m);
3126
3127         bridge_flush(br);
3128     }
3129 }
3130
3131 static void
3132 prune_ports(struct mirror *m, struct svec *ports)
3133 {
3134     struct svec tmp;
3135     size_t i;
3136
3137     svec_sort_unique(ports);
3138
3139     svec_init(&tmp);
3140     for (i = 0; i < ports->n; i++) {
3141         const char *name = ports->names[i];
3142         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
3143             svec_add(&tmp, name);
3144         } else {
3145             VLOG_WARN("mirror.%s.%s: cannot match on nonexistent port %s",
3146                       m->bridge->name, m->name, name);
3147         }
3148     }
3149     svec_swap(ports, &tmp);
3150     svec_destroy(&tmp);
3151 }
3152
3153 static size_t
3154 prune_vlans(struct mirror *m, struct svec *vlan_strings, int **vlans)
3155 {
3156     size_t n_vlans, i;
3157
3158     /* This isn't perfect: it won't combine "0" and "00", and the textual sort
3159      * order won't give us numeric sort order.  But that's good enough for what
3160      * we need right now. */
3161     svec_sort_unique(vlan_strings);
3162
3163     *vlans = xmalloc(sizeof *vlans * vlan_strings->n);
3164     n_vlans = 0;
3165     for (i = 0; i < vlan_strings->n; i++) {
3166         const char *name = vlan_strings->names[i];
3167         int vlan;
3168         if (!str_to_int(name, 10, &vlan) || vlan < 0 || vlan > 4095) {
3169             VLOG_WARN("mirror.%s.%s.select.vlan: ignoring invalid VLAN %s",
3170                       m->bridge->name, m->name, name);
3171         } else {
3172             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
3173         }
3174     }
3175     return n_vlans;
3176 }
3177
3178 static bool
3179 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
3180 {
3181     size_t i;
3182
3183     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3184         if (m->vlans[i] == vlan) {
3185             return true;
3186         }
3187     }
3188     return false;
3189 }
3190
3191 static bool
3192 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
3193 {
3194     size_t i;
3195
3196     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3197         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
3198             return true;
3199         }
3200     }
3201     return false;
3202 }
3203
3204 static void
3205 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m)
3206 {
3207     char *pfx = xasprintf("mirror.%s.%s", m->bridge->name, m->name);
3208     struct svec src_ports, dst_ports, ports;
3209     struct svec vlan_strings;
3210     mirror_mask_t mirror_bit;
3211     const char *out_port_name;
3212     struct port *out_port;
3213     int out_vlan;
3214     size_t n_vlans;
3215     int *vlans;
3216     size_t i;
3217     bool mirror_all_ports;
3218
3219     /* Get output port. */
3220     out_port_name = cfg_get_key(0, "mirror.%s.%s.output.port",
3221                                 m->bridge->name, m->name);
3222     if (out_port_name) {
3223         out_port = port_lookup(m->bridge, out_port_name);
3224         if (!out_port) {
3225             VLOG_ERR("%s.output.port: bridge %s does not have a port "
3226                       "named %s", pfx, m->bridge->name, out_port_name);
3227             mirror_destroy(m);
3228             free(pfx);
3229             return;
3230         }
3231         out_vlan = -1;
3232
3233         if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3234             VLOG_ERR("%s.output.port and %s.output.vlan both specified; "
3235                      "ignoring %s.output.vlan", pfx, pfx, pfx);
3236         }
3237     } else if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3238         out_port = NULL;
3239         out_vlan = cfg_get_vlan(0, "%s.output.vlan", pfx);
3240     } else {
3241         VLOG_ERR("%s: neither %s.output.port nor %s.output.vlan specified, "
3242                  "but exactly one is required; disabling port mirror %s",
3243                  pfx, pfx, pfx, pfx);
3244         mirror_destroy(m);
3245         free(pfx);
3246         return;
3247     }
3248
3249     /* Get all the ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
3250     svec_init(&src_ports);
3251     svec_init(&dst_ports);
3252     svec_init(&ports);
3253     cfg_get_all_keys(&src_ports, "%s.select.src-port", pfx);
3254     cfg_get_all_keys(&dst_ports, "%s.select.dst-port", pfx);
3255     cfg_get_all_keys(&ports, "%s.select.port", pfx);
3256     svec_append(&src_ports, &ports);
3257     svec_append(&dst_ports, &ports);
3258     svec_destroy(&ports);
3259     prune_ports(m, &src_ports);
3260     prune_ports(m, &dst_ports);
3261
3262     /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
3263     svec_init(&vlan_strings);
3264     cfg_get_all_keys(&vlan_strings, "%s.select.vlan", pfx);
3265     n_vlans = prune_vlans(m, &vlan_strings, &vlans);
3266     svec_destroy(&vlan_strings);
3267
3268     /* Update mirror data. */
3269     if (!svec_equal(&m->src_ports, &src_ports)
3270         || !svec_equal(&m->dst_ports, &dst_ports)
3271         || m->n_vlans != n_vlans
3272         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
3273         || m->out_port != out_port
3274         || m->out_vlan != out_vlan) {
3275         bridge_flush(m->bridge);
3276     }
3277     svec_swap(&m->src_ports, &src_ports);
3278     svec_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
3279     free(m->vlans);
3280     m->vlans = vlans;
3281     m->n_vlans = n_vlans;
3282     m->out_port = out_port;
3283     m->out_vlan = out_vlan;
3284
3285     /* If no selection criteria have been given, mirror for all ports. */
3286     mirror_all_ports = (!m->src_ports.n) && (!m->dst_ports.n) && (!m->n_vlans);
3287
3288     /* Update ports. */
3289     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
3290     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3291         struct port *port = m->bridge->ports[i];
3292
3293         if (mirror_all_ports
3294             || svec_contains(&m->src_ports, port->name)
3295             || (m->n_vlans
3296                 && (!port->vlan
3297                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
3298                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
3299             port->src_mirrors |= mirror_bit;
3300         } else {
3301             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3302         }
3303
3304         if (mirror_all_ports || svec_contains(&m->dst_ports, port->name)) {
3305             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
3306         } else {
3307             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3308         }
3309     }
3310
3311     /* Clean up. */
3312     svec_destroy(&src_ports);
3313     svec_destroy(&dst_ports);
3314     free(pfx);
3315 }
3316 \f
3317 /* Spanning tree protocol. */
3318
3319 static void brstp_update_port_state(struct port *);
3320
3321 static void
3322 brstp_send_bpdu(struct ofpbuf *pkt, int port_no, void *br_)
3323 {
3324     struct bridge *br = br_;
3325     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
3326     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, port_no);
3327     if (!iface) {
3328         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
3329                      br->name, port_no);
3330     } else if (eth_addr_is_zero(iface->mac)) {
3331         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d with unknown MAC",
3332                      br->name, port_no);
3333     } else {
3334         union ofp_action action;
3335         struct eth_header *eth = pkt->l2;
3336         flow_t flow;
3337
3338         memcpy(eth->eth_src, iface->mac, ETH_ADDR_LEN);
3339
3340         memset(&action, 0, sizeof action);
3341         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
3342         action.output.len = htons(sizeof action);
3343         action.output.port = htons(port_no);
3344
3345         flow_extract(pkt, ODPP_NONE, &flow);
3346         ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, &action, 1, pkt);
3347     }
3348     ofpbuf_delete(pkt);
3349 }
3350
3351 static void
3352 brstp_reconfigure(struct bridge *br)
3353 {
3354     size_t i;
3355
3356     if (!cfg_get_bool(0, "stp.%s.enabled", br->name)) {
3357         if (br->stp) {
3358             stp_destroy(br->stp);
3359             br->stp = NULL;
3360
3361             bridge_flush(br);
3362         }
3363     } else {
3364         uint64_t bridge_address, bridge_id;
3365         int bridge_priority;
3366
3367         bridge_address = cfg_get_mac(0, "stp.%s.address", br->name);
3368         if (!bridge_address) {
3369             if (br->stp) {
3370                 bridge_address = (stp_get_bridge_id(br->stp)
3371                                   & ((UINT64_C(1) << 48) - 1));
3372             } else {
3373                 uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
3374                 eth_addr_random(mac);
3375                 bridge_address = eth_addr_to_uint64(mac);
3376             }
3377         }
3378
3379         if (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED, "stp.%s.priority",
3380                          br->name)) {
3381             bridge_priority = cfg_get_int(0, "stp.%s.priority", br->name);
3382         } else {
3383             bridge_priority = STP_DEFAULT_BRIDGE_PRIORITY;
3384         }
3385
3386         bridge_id = bridge_address | ((uint64_t) bridge_priority << 48);
3387         if (!br->stp) {
3388             br->stp = stp_create(br->name, bridge_id, brstp_send_bpdu, br);
3389             br->stp_last_tick = time_msec();
3390             bridge_flush(br);
3391         } else {
3392             if (bridge_id != stp_get_bridge_id(br->stp)) {
3393                 stp_set_bridge_id(br->stp, bridge_id);
3394                 bridge_flush(br);
3395             }
3396         }
3397
3398         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3399             struct port *p = br->ports[i];
3400             int dp_ifidx;
3401             struct stp_port *sp;
3402             int path_cost, priority;
3403             bool enable;
3404
3405             if (!p->n_ifaces) {
3406                 continue;
3407             }
3408             dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3409             if (dp_ifidx < 0 || dp_ifidx >= STP_MAX_PORTS) {
3410                 continue;
3411             }
3412
3413             sp = stp_get_port(br->stp, dp_ifidx);
3414             enable = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
3415                                     "stp.%s.port.%s.enabled",
3416                                     br->name, p->name)
3417                       || cfg_get_bool(0, "stp.%s.port.%s.enabled",
3418                                       br->name, p->name));
3419             if (p->is_mirror_output_port) {
3420                 enable = false;
3421             }
3422             if (enable != (stp_port_get_state(sp) != STP_DISABLED)) {
3423                 bridge_flush(br); /* Might not be necessary. */
3424                 if (enable) {
3425                     stp_port_enable(sp);
3426                 } else {
3427                     stp_port_disable(sp);
3428                 }
3429             }
3430
3431             path_cost = cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.path-cost",
3432                                     br->name, p->name);
3433             stp_port_set_path_cost(sp, path_cost ? path_cost : 19 /* XXX */);
3434
3435             priority = (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED,
3436                                      "stp.%s.port.%s.priority",
3437                                      br->name, p->name)
3438                         ? cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.priority",
3439                                       br->name, p->name)
3440                         : STP_DEFAULT_PORT_PRIORITY);
3441             stp_port_set_priority(sp, priority);
3442         }
3443
3444         brstp_adjust_timers(br);
3445     }
3446     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3447         brstp_update_port_state(br->ports[i]);
3448     }
3449 }
3450
3451 static void
3452 brstp_update_port_state(struct port *p)
3453 {
3454     struct bridge *br = p->bridge;
3455     enum stp_state state;
3456
3457     /* Figure out new state. */
3458     state = STP_DISABLED;
3459     if (br->stp && p->n_ifaces > 0) {
3460         int dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3461         if (dp_ifidx >= 0 && dp_ifidx < STP_MAX_PORTS) {
3462             state = stp_port_get_state(stp_get_port(br->stp, dp_ifidx));
3463         }
3464     }
3465
3466     /* Update state. */
3467     if (p->stp_state != state) {
3468         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(10, 10);
3469         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
3470                      p->name, stp_state_name(p->stp_state),
3471                      stp_state_name(state));
3472         if (p->stp_state == STP_DISABLED) {
3473             bridge_flush(br);
3474         } else {
3475             ofproto_revalidate(p->bridge->ofproto, p->stp_state_tag);
3476         }
3477         p->stp_state = state;
3478         p->stp_state_tag = (p->stp_state == STP_DISABLED ? 0
3479                             : tag_create_random());
3480     }
3481 }
3482
3483 static void
3484 brstp_adjust_timers(struct bridge *br)
3485 {
3486     int hello_time = cfg_get_int(0, "stp.%s.hello-time", br->name);
3487     int max_age = cfg_get_int(0, "stp.%s.max-age", br->name);
3488     int forward_delay = cfg_get_int(0, "stp.%s.forward-delay", br->name);
3489
3490     stp_set_hello_time(br->stp, hello_time ? hello_time : 2000);
3491     stp_set_max_age(br->stp, max_age ? max_age : 20000);
3492     stp_set_forward_delay(br->stp, forward_delay ? forward_delay : 15000);
3493 }
3494
3495 static void
3496 brstp_run(struct bridge *br)
3497 {
3498     if (br->stp) {
3499         long long int now = time_msec();
3500         long long int elapsed = now - br->stp_last_tick;
3501         struct stp_port *sp;
3502
3503         if (elapsed > 0) {
3504             stp_tick(br->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
3505             br->stp_last_tick = now;
3506         }
3507         while (stp_get_changed_port(br->stp, &sp)) {
3508             struct port *p = port_from_dp_ifidx(br, stp_port_no(sp));
3509             if (p) {
3510                 brstp_update_port_state(p);
3511             }
3512         }
3513     }
3514 }
3515
3516 static void
3517 brstp_wait(struct bridge *br)
3518 {
3519     if (br->stp) {
3520         poll_timer_wait(1000);
3521     }
3522 }