157dc68664b258261eb47506ca714a1617cd8490
[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 "packets.h"
47 #include "poll-loop.h"
48 #include "port-array.h"
49 #include "proc-net-compat.h"
50 #include "process.h"
51 #include "secchan/ofproto.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     bool bond_compat_is_stale;  /* Need to call port_update_bond_compat()? */
134
135     /* Port mirroring info. */
136     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
137     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
138     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
139
140     /* Spanning tree info. */
141     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_FORWARDING if STP not in use. */
142     tag_type stp_state_tag;     /* Tag for STP state change. */
143 };
144
145 #define DP_MAX_PORTS 255
146 struct bridge {
147     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
148     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
149     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table, or null not to learn. */
150     bool sent_config_request;   /* Successfully sent config request? */
151     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
152
153     /* Support for remote controllers. */
154     char *controller;           /* NULL if there is no remote controller;
155                                  * "discover" to do controller discovery;
156                                  * otherwise a vconn name. */
157
158     /* OpenFlow switch processing. */
159     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
160
161     /* Kernel datapath information. */
162     struct dpif dpif;           /* Kernel datapath. */
163     struct port_array ifaces;   /* Indexed by kernel datapath port number. */
164
165     /* Bridge ports. */
166     struct port **ports;
167     size_t n_ports, allocated_ports;
168
169     /* Bonding. */
170     bool has_bonded_ports;
171     long long int bond_next_rebalance;
172
173     /* Flow tracking. */
174     bool flush;
175
176     /* Flow statistics gathering. */
177     time_t next_stats_request;
178
179     /* Port mirroring. */
180     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
181
182     /* Spanning tree. */
183     struct stp *stp;
184     long long int stp_last_tick;
185 };
186
187 /* List of all bridges. */
188 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
189
190 /* Maximum number of datapaths. */
191 enum { DP_MAX = 256 };
192
193 static struct bridge *bridge_create(const char *name);
194 static void bridge_destroy(struct bridge *);
195 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
196 static void bridge_unixctl_dump_flows(struct unixctl_conn *, const char *);
197 static int bridge_run_one(struct bridge *);
198 static void bridge_reconfigure_one(struct bridge *);
199 static void bridge_reconfigure_controller(struct bridge *);
200 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct svec *ifaces);
201 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
202 static void bridge_flush(struct bridge *);
203 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
204                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
205                                       const char **devname);
206 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
207                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
208                                         const char *devname);
209 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
210
211 static void bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *, const char *args);
212
213 static void bond_init(void);
214 static void bond_run(struct bridge *);
215 static void bond_wait(struct bridge *);
216 static void bond_rebalance_port(struct port *);
217 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
218
219 static void port_create(struct bridge *, const char *name);
220 static void port_reconfigure(struct port *);
221 static void port_destroy(struct port *);
222 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
223 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
224 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
225                                        uint16_t dp_ifidx);
226 static void port_update_bond_compat(struct port *);
227 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
228
229 static void mirror_create(struct bridge *, const char *name);
230 static void mirror_destroy(struct mirror *);
231 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
232 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *);
233 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
234
235 static void brstp_reconfigure(struct bridge *);
236 static void brstp_adjust_timers(struct bridge *);
237 static void brstp_run(struct bridge *);
238 static void brstp_wait(struct bridge *);
239
240 static void iface_create(struct port *, const char *name);
241 static void iface_destroy(struct iface *);
242 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
243 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
244                                          uint16_t dp_ifidx);
245 static bool iface_is_internal(const struct bridge *, const char *name);
246 static void iface_set_mac(struct iface *);
247
248 /* Hooks into ofproto processing. */
249 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
250 \f
251 /* Public functions. */
252
253 /* Adds the name of each interface used by a bridge, including local and
254  * internal ports, to 'svec'. */
255 void
256 bridge_get_ifaces(struct svec *svec) 
257 {
258     struct bridge *br, *next;
259     size_t i, j;
260
261     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
262         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
263             struct port *port = br->ports[i];
264
265             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
266                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
267                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
268                     VLOG_ERR("%s interface not in dp%u, ignoring",
269                              iface->name, dpif_id(&br->dpif));
270                 } else {
271                     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL) {
272                         svec_add(svec, iface->name);
273                     }
274                 }
275             }
276         }
277     }
278 }
279
280 /* The caller must already have called cfg_read(). */
281 void
282 bridge_init(void)
283 {
284     int retval;
285     int i;
286
287     bond_init();
288
289     unixctl_command_register("fdb/show", bridge_unixctl_fdb_show);
290
291     for (i = 0; i < DP_MAX; i++) {
292         struct dpif dpif;
293         char devname[16];
294
295         sprintf(devname, "dp%d", i);
296         retval = dpif_open(devname, &dpif);
297         if (!retval) {
298             char dpif_name[IF_NAMESIZE];
299             if (dpif_get_name(&dpif, dpif_name, sizeof dpif_name)
300                 || !cfg_has("bridge.%s.port", dpif_name)) {
301                 dpif_delete(&dpif);
302             }
303             dpif_close(&dpif);
304         } else if (retval != ENODEV) {
305             VLOG_ERR("failed to delete datapath dp%d: %s",
306                      i, strerror(retval));
307         }
308     }
309
310     unixctl_command_register("bridge/dump-flows", bridge_unixctl_dump_flows);
311
312     bridge_reconfigure();
313 }
314
315 #ifdef HAVE_OPENSSL
316 static bool
317 config_string_change(const char *key, char **valuep)
318 {
319     const char *value = cfg_get_string(0, "%s", key);
320     if (value && (!*valuep || strcmp(value, *valuep))) {
321         free(*valuep);
322         *valuep = xstrdup(value);
323         return true;
324     } else {
325         return false;
326     }
327 }
328
329 static void
330 bridge_configure_ssl(void)
331 {
332     /* XXX SSL should be configurable on a per-bridge basis.
333      * XXX should be possible to de-configure SSL. */
334     static char *private_key_file;
335     static char *certificate_file;
336     static char *cacert_file;
337     struct stat s;
338
339     if (config_string_change("ssl.private-key", &private_key_file)) {
340         vconn_ssl_set_private_key_file(private_key_file);
341     }
342
343     if (config_string_change("ssl.certificate", &certificate_file)) {
344         vconn_ssl_set_certificate_file(certificate_file);
345     }
346
347     /* We assume that even if the filename hasn't changed, if the CA cert 
348      * file has been removed, that we want to move back into
349      * boot-strapping mode.  This opens a small security hole, because
350      * the old certificate will still be trusted until vSwitch is
351      * restarted.  We may want to address this in vconn's SSL library. */
352     if (config_string_change("ssl.ca-cert", &cacert_file)
353             || (stat(cacert_file, &s) && errno == ENOENT)) {
354         vconn_ssl_set_ca_cert_file(cacert_file,
355                                    cfg_get_bool(0, "ssl.bootstrap-ca-cert"));
356     }
357 }
358 #endif
359
360 void
361 bridge_reconfigure(void)
362 {
363     struct svec old_br, new_br, raw_new_br;
364     struct bridge *br, *next;
365     size_t i, j;
366
367     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
368
369     /* Collect old bridges. */
370     svec_init(&old_br);
371     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
372         svec_add(&old_br, br->name);
373     }
374
375     /* Collect new bridges. */
376     svec_init(&raw_new_br);
377     cfg_get_subsections(&raw_new_br, "bridge");
378     svec_init(&new_br);
379     for (i = 0; i < raw_new_br.n; i++) {
380         const char *name = raw_new_br.names[i];
381         if ((!strncmp(name, "dp", 2) && isdigit(name[2])) ||
382             (!strncmp(name, "nl:", 3) && isdigit(name[3]))) {
383             VLOG_ERR("%s is not a valid bridge name (bridges may not be "
384                      "named \"dp\" or \"nl:\" followed by a digit)", name);
385         } else {
386             svec_add(&new_br, name);
387         }
388     }
389     svec_destroy(&raw_new_br);
390
391     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
392     svec_sort(&old_br);
393     svec_sort(&new_br);
394     assert(svec_is_unique(&old_br));
395     assert(svec_is_unique(&new_br));
396     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
397         if (!svec_contains(&new_br, br->name)) {
398             bridge_destroy(br);
399         }
400     }
401     for (i = 0; i < new_br.n; i++) {
402         const char *name = new_br.names[i];
403         if (!svec_contains(&old_br, name)) {
404             bridge_create(name);
405         }
406     }
407     svec_destroy(&old_br);
408     svec_destroy(&new_br);
409
410 #ifdef HAVE_OPENSSL
411     /* Configure SSL. */
412     bridge_configure_ssl();
413 #endif
414
415     /* Reconfigure all bridges. */
416     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
417         bridge_reconfigure_one(br);
418     }
419
420     /* Add and delete ports on all datapaths.
421      *
422      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
423      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
424      * port deletions before any port additions. */
425     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
426         struct odp_port *dpif_ports;
427         size_t n_dpif_ports;
428         struct svec want_ifaces;
429
430         dpif_port_list(&br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
431         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
432         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
433             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
434             if (!svec_contains(&want_ifaces, p->devname)
435                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
436                 int retval = dpif_port_del(&br->dpif, p->port);
437                 if (retval) {
438                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from dp%u: %s",
439                              p->devname, dpif_id(&br->dpif), strerror(retval));
440                 }
441             }
442         }
443         svec_destroy(&want_ifaces);
444         free(dpif_ports);
445     }
446     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
447         struct odp_port *dpif_ports;
448         size_t n_dpif_ports;
449         struct svec cur_ifaces, want_ifaces, add_ifaces;
450         int next_port_no;
451
452         dpif_port_list(&br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
453         svec_init(&cur_ifaces);
454         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
455             svec_add(&cur_ifaces, dpif_ports[i].devname);
456         }
457         free(dpif_ports);
458         svec_sort_unique(&cur_ifaces);
459         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
460         svec_diff(&want_ifaces, &cur_ifaces, &add_ifaces, NULL, NULL);
461
462         next_port_no = 1;
463         for (i = 0; i < add_ifaces.n; i++) {
464             const char *if_name = add_ifaces.names[i];
465             for (;;) {
466                 bool internal;
467                 int error;
468
469                 /* Add to datapath. */
470                 internal = iface_is_internal(br, if_name);
471                 error = dpif_port_add(&br->dpif, if_name, next_port_no++,
472                                       internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0);
473                 if (error != EEXIST) {
474                     if (next_port_no >= 256) {
475                         VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on dp%u",
476                                  dpif_id(&br->dpif));
477                         goto out;
478                     }
479                     if (error) {
480                         VLOG_ERR("failed to add %s interface to dp%u: %s",
481                                  if_name, dpif_id(&br->dpif), strerror(error));
482                     }
483                     break;
484                 }
485             }
486         }
487     out:
488         svec_destroy(&cur_ifaces);
489         svec_destroy(&want_ifaces);
490         svec_destroy(&add_ifaces);
491     }
492     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
493         uint8_t ea[8];
494         uint64_t dpid;
495         struct iface *local_iface = NULL;
496         const char *devname;
497         uint8_t engine_type = br->dpif.minor;
498         uint8_t engine_id = br->dpif.minor;
499         bool add_id_to_iface = false;
500         struct svec nf_hosts;
501
502         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
503         for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
504             struct port *port = br->ports[i];
505
506             for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
507                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
508                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
509                     VLOG_ERR("%s interface not in dp%u, dropping",
510                              iface->name, dpif_id(&br->dpif));
511                     iface_destroy(iface);
512                 } else {
513                     if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
514                         local_iface = iface;
515                     }
516                     VLOG_DBG("dp%u has interface %s on port %d",
517                              dpif_id(&br->dpif), iface->name, iface->dp_ifidx);
518                     j++;
519                 }
520             }
521             if (!port->n_ifaces) {
522                 VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
523                 port_destroy(port);
524                 continue;
525             }
526             i++;
527         }
528
529         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
530         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &devname);
531         if (local_iface) {
532             int error = netdev_nodev_set_etheraddr(local_iface->name, ea);
533             if (error) {
534                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
535                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
536                             "Ethernet address: %s",
537                             br->name, strerror(error));
538             }
539         }
540
541         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, devname);
542         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
543
544         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
545         if (cfg_has("netflow.%s.engine-type", br->name)) {
546             engine_type = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-type", 
547                     br->name);
548         }
549         if (cfg_has("netflow.%s.engine-id", br->name)) {
550             engine_id = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-id", br->name);
551         }
552         if (cfg_has("netflow.%s.add-id-to-iface", br->name)) {
553             add_id_to_iface = cfg_get_bool(0, "netflow.%s.add-id-to-iface",
554                     br->name);
555         }
556         if (add_id_to_iface && engine_id > 0x7f) {
557             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict with "
558                     "another vswitch, choose an engine id less than 128", 
559                     br->name);
560         }
561         if (add_id_to_iface && br->n_ports > 0x1ff) {
562             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict with "
563                     "another port when 512 or more ports are used", 
564                     br->name);
565         }
566         svec_init(&nf_hosts);
567         cfg_get_all_keys(&nf_hosts, "netflow.%s.host", br->name);
568         if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &nf_hosts,  engine_type, 
569                     engine_id, add_id_to_iface)) {
570             VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors", 
571                     br->name);
572         }
573         svec_destroy(&nf_hosts);
574
575         /* Update the controller and related settings.  It would be more
576          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
577          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
578          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
579          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
580          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
581          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
582          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
583          * the datapath ID before the controller. */
584         bridge_reconfigure_controller(br);
585     }
586     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
587         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
588             struct port *port = br->ports[i];
589
590             port_update_vlan_compat(port);
591
592             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
593                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
594                 if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL
595                     && iface_is_internal(br, iface->name)) {
596                     iface_set_mac(iface);
597                 }
598             }
599         }
600     }
601     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
602         brstp_reconfigure(br);
603     }
604 }
605
606 static void
607 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
608                           const char **devname)
609 {
610     uint64_t requested_ea;
611     size_t i, j;
612     int error;
613
614     *devname = NULL;
615
616     /* Did the user request a particular MAC? */
617     requested_ea = cfg_get_mac(0, "bridge.%s.mac", br->name);
618     if (requested_ea) {
619         eth_addr_from_uint64(requested_ea, ea);
620         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
621             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
622                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
623         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
624             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
625         } else {
626             return;
627         }
628     }
629
630     /* Otherwise choose the minimum MAC address among all of the interfaces.
631      * (Xen uses FE:FF:FF:FF:FF:FF for virtual interfaces so this will get the
632      * MAC of the physical interface in such an environment.) */
633     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
634     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
635         struct port *port = br->ports[i];
636         uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
637         uint64_t iface_ea_u64;
638         struct iface *iface;
639
640         /* Mirror output ports don't participate. */
641         if (port->is_mirror_output_port) {
642             continue;
643         }
644
645         /* Choose the MAC address to represent the port. */
646         iface_ea_u64 = cfg_get_mac(0, "port.%s.mac", port->name);
647         if (iface_ea_u64) {
648             /* User specified explicitly. */
649             eth_addr_from_uint64(iface_ea_u64, iface_ea);
650
651             /* Find the interface with this Ethernet address (if any) so that
652              * we can provide the correct devname to the caller. */
653             iface = NULL;
654             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
655                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
656                 uint8_t candidate_ea[ETH_ADDR_LEN];
657                 if (!netdev_nodev_get_etheraddr(candidate->name, candidate_ea)
658                     && eth_addr_equals(iface_ea, candidate_ea)) {
659                     iface = candidate;
660                 }
661             }
662         } else {
663             /* Choose the interface whose MAC address will represent the port.
664              * The Linux kernel bonding code always chooses the MAC address of
665              * the first slave added to a bond, and the Fedora networking
666              * scripts always add slaves to a bond in alphabetical order, so
667              * for compatibility we choose the interface with the name that is
668              * first in alphabetical order. */
669             iface = port->ifaces[0];
670             for (j = 1; j < port->n_ifaces; j++) {
671                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
672                 if (strcmp(candidate->name, iface->name) < 0) {
673                     iface = candidate;
674                 }
675             }
676
677             /* The local port doesn't count (since we're trying to choose its
678              * MAC address anyway).  Other internal ports don't count because
679              * we really want a physical MAC if we can get it, and internal
680              * ports typically have randomly generated MACs. */
681             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL
682                 || cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", iface->name)) {
683                 continue;
684             }
685
686             /* Grab MAC. */
687             error = netdev_nodev_get_etheraddr(iface->name, iface_ea);
688             if (error) {
689                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
690                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
691                             iface->name, strerror(error));
692                 continue;
693             }
694         }
695
696         /* Compare against our current choice. */
697         if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
698             !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
699             !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
700             memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0)
701         {
702             memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
703             *devname = iface ? iface->name : NULL;
704         }
705     }
706     if (eth_addr_is_multicast(ea) || eth_addr_is_vif(ea)) {
707         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
708         *devname = NULL;
709         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
710                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
711     } else {
712         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
713                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
714     }
715 }
716
717 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
718  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
719  * a network device, then that network device's name must be passed in as
720  * 'devname'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then 'devname' must be
721  * passed in as a null pointer. */
722 static uint64_t
723 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
724                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
725                         const char *devname)
726 {
727     /*
728      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
729      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
730      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
731      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
732      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
733      * ID.
734      *
735      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
736      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
737      * "sticks".
738      */
739     uint64_t dpid;
740
741     dpid = cfg_get_dpid(0, "bridge.%s.datapath-id", br->name);
742     if (dpid) {
743         return dpid;
744     }
745
746     if (devname) {
747         int vlan;
748         if (!netdev_get_vlan_vid(devname, &vlan)) {
749             /*
750              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
751              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
752              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
753              * device's physical network device.
754              *
755              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
756              * along with the VLAN identifier.
757              */
758             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
759             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
760             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
761             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
762             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
763         } else {
764             /*
765              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
766              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
767              */
768         }
769     } else {
770         /*
771          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
772          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
773          * natural unique identifier at all.
774          *
775          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
776          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
777          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
778          * an internal network is destroyed and then a new one is later
779          * created, so this is fairly effective.
780          *
781          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
782          * address on each run.
783          */
784         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
785         if (host_uuid) {
786             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
787             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
788             free(combined);
789             return dpid;
790         }
791     }
792
793     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
794 }
795
796 static uint64_t
797 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
798 {
799     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
800
801     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
802     sha1_bytes(data, n, hash);
803     eth_addr_mark_random(hash);
804     return eth_addr_to_uint64(hash);
805 }
806
807 int
808 bridge_run(void)
809 {
810     struct bridge *br, *next;
811     int retval;
812
813     retval = 0;
814     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
815         int error = bridge_run_one(br);
816         if (error) {
817             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
818             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
819                         "forcing reconfiguration", br->name);
820             if (!retval) {
821                 retval = error;
822             }
823         }
824     }
825     return retval;
826 }
827
828 void
829 bridge_wait(void)
830 {
831     struct bridge *br;
832
833     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
834         ofproto_wait(br->ofproto);
835         if (br->controller) {
836             continue;
837         }
838
839         if (br->ml) {
840             mac_learning_wait(br->ml);
841         }
842         bond_wait(br);
843         brstp_wait(br);
844     }
845 }
846
847 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
848  * configuration changes.  */
849 static void
850 bridge_flush(struct bridge *br)
851 {
852     COVERAGE_INC(bridge_flush);
853     br->flush = true;
854     if (br->ml) {
855         mac_learning_flush(br->ml);
856     }
857 }
858 \f
859 /* Bridge unixctl user interface functions. */
860 static void
861 bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
862 {
863     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
864     const struct bridge *br;
865
866     br = bridge_lookup(args);
867     if (!br) {
868         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
869         return;
870     }
871
872     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
873     if (br->ml) {
874         const struct mac_entry *e;
875         LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
876             if (e->port < 0 || e->port >= br->n_ports) {
877                 continue;
878             }
879             ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
880                           br->ports[e->port]->ifaces[0]->dp_ifidx,
881                           e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
882         }
883     }
884     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
885     ds_destroy(&ds);
886 }
887 \f
888 /* Bridge reconfiguration functions. */
889
890 static struct bridge *
891 bridge_create(const char *name)
892 {
893     struct bridge *br;
894     int error;
895
896     assert(!bridge_lookup(name));
897     br = xcalloc(1, sizeof *br);
898
899     error = dpif_create(name, &br->dpif);
900     if (error == EEXIST) {
901         error = dpif_open(name, &br->dpif);
902         if (error) {
903             VLOG_ERR("datapath %s already exists but cannot be opened: %s",
904                      name, strerror(error));
905             free(br);
906             return NULL;
907         }
908         dpif_flow_flush(&br->dpif);
909     } else if (error) {
910         VLOG_ERR("failed to create datapath %s: %s", name, strerror(error));
911         free(br);
912         return NULL;
913     }
914
915     error = ofproto_create(name, &bridge_ofhooks, br, &br->ofproto);
916     if (error) {
917         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", name, strerror(error));
918         dpif_delete(&br->dpif);
919         dpif_close(&br->dpif);
920         free(br);
921         return NULL;
922     }
923
924     br->name = xstrdup(name);
925     br->ml = mac_learning_create();
926     br->sent_config_request = false;
927     eth_addr_random(br->default_ea);
928
929     port_array_init(&br->ifaces);
930
931     br->flush = false;
932     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
933
934     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
935
936     VLOG_INFO("created bridge %s on dp%u", br->name, dpif_id(&br->dpif));
937
938     return br;
939 }
940
941 static void
942 bridge_destroy(struct bridge *br)
943 {
944     if (br) {
945         int error;
946
947         while (br->n_ports > 0) {
948             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
949         }
950         list_remove(&br->node);
951         error = dpif_delete(&br->dpif);
952         if (error && error != ENOENT) {
953             VLOG_ERR("failed to delete dp%u: %s",
954                      dpif_id(&br->dpif), strerror(error));
955         }
956         dpif_close(&br->dpif);
957         ofproto_destroy(br->ofproto);
958         free(br->controller);
959         mac_learning_destroy(br->ml);
960         port_array_destroy(&br->ifaces);
961         free(br->ports);
962         free(br->name);
963         free(br);
964     }
965 }
966
967 static struct bridge *
968 bridge_lookup(const char *name)
969 {
970     struct bridge *br;
971
972     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
973         if (!strcmp(br->name, name)) {
974             return br;
975         }
976     }
977     return NULL;
978 }
979
980 bool
981 bridge_exists(const char *name)
982 {
983     return bridge_lookup(name) ? true : false;
984 }
985
986 uint64_t
987 bridge_get_datapathid(const char *name)
988 {
989     struct bridge *br = bridge_lookup(name);
990     return br ? ofproto_get_datapath_id(br->ofproto) : 0;
991 }
992
993 /* Handle requests for a listing of all flows known by the OpenFlow
994  * stack, including those normally hidden. */
995 static void
996 bridge_unixctl_dump_flows(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
997 {
998     struct bridge *br;
999     struct ds results;
1000     
1001     br = bridge_lookup(args);
1002     if (!br) {
1003         unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown bridge");
1004         return;
1005     }
1006
1007     ds_init(&results);
1008     ofproto_get_all_flows(br->ofproto, &results);
1009
1010     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&results));
1011     ds_destroy(&results);
1012 }
1013
1014 static int
1015 bridge_run_one(struct bridge *br)
1016 {
1017     int error;
1018
1019     error = ofproto_run1(br->ofproto);
1020     if (error) {
1021         return error;
1022     }
1023
1024     if (br->ml) {
1025         mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
1026     }
1027     bond_run(br);
1028     brstp_run(br);
1029
1030     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
1031     br->flush = false;
1032
1033     return error;
1034 }
1035
1036 static const char *
1037 bridge_get_controller(const struct bridge *br)
1038 {
1039     const char *controller;
1040
1041     controller = cfg_get_string(0, "bridge.%s.controller", br->name);
1042     if (!controller) {
1043         controller = cfg_get_string(0, "mgmt.controller");
1044     }
1045     return controller && controller[0] ? controller : NULL;
1046 }
1047
1048 static void
1049 bridge_reconfigure_one(struct bridge *br)
1050 {
1051     struct svec old_ports, new_ports, ifaces;
1052     struct svec listeners, old_listeners;
1053     struct svec snoops, old_snoops;
1054     size_t i, j;
1055
1056     /* Collect old ports. */
1057     svec_init(&old_ports);
1058     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1059         svec_add(&old_ports, br->ports[i]->name);
1060     }
1061     svec_sort(&old_ports);
1062     assert(svec_is_unique(&old_ports));
1063
1064     /* Collect new ports. */
1065     svec_init(&new_ports);
1066     cfg_get_all_keys(&new_ports, "bridge.%s.port", br->name);
1067     svec_sort(&new_ports);
1068     if (bridge_get_controller(br) && !svec_contains(&new_ports, br->name)) {
1069         svec_add(&new_ports, br->name);
1070         svec_sort(&new_ports);
1071     }
1072     if (!svec_is_unique(&new_ports)) {
1073         VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
1074                   br->name, svec_get_duplicate(&new_ports));
1075         svec_unique(&new_ports);
1076     }
1077
1078     ofproto_set_mgmt_id(br->ofproto, mgmt_id);
1079
1080     /* Get rid of deleted ports and add new ports. */
1081     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
1082         struct port *port = br->ports[i];
1083         if (!svec_contains(&new_ports, port->name)) {
1084             port_destroy(port);
1085         } else {
1086             i++;
1087         }
1088     }
1089     for (i = 0; i < new_ports.n; i++) {
1090         const char *name = new_ports.names[i];
1091         if (!svec_contains(&old_ports, name)) {
1092             port_create(br, name);
1093         }
1094     }
1095     svec_destroy(&old_ports);
1096     svec_destroy(&new_ports);
1097
1098     /* Reconfigure all ports. */
1099     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1100         port_reconfigure(br->ports[i]);
1101     }
1102
1103     /* Check and delete duplicate interfaces. */
1104     svec_init(&ifaces);
1105     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
1106         struct port *port = br->ports[i];
1107         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
1108             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1109             if (svec_contains(&ifaces, iface->name)) {
1110                 VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
1111                          "removing from %s",
1112                          br->name, iface->name, port->name);
1113                 iface_destroy(iface);
1114             } else {
1115                 svec_add(&ifaces, iface->name);
1116                 svec_sort(&ifaces);
1117                 j++;
1118             }
1119         }
1120         if (!port->n_ifaces) {
1121             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
1122             port_destroy(port);
1123         } else {
1124             i++;
1125         }
1126     }
1127     svec_destroy(&ifaces);
1128
1129     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1130      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1131      * controller to another?) */
1132
1133     /* Configure OpenFlow management listeners. */
1134     svec_init(&listeners);
1135     cfg_get_all_strings(&listeners, "bridge.%s.openflow.listeners", br->name);
1136     if (!listeners.n) {
1137         svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1138                                               ovs_rundir, br->name));
1139     } else if (listeners.n == 1 && !strcmp(listeners.names[0], "none")) {
1140         svec_clear(&listeners);
1141     }
1142     svec_sort_unique(&listeners);
1143
1144     svec_init(&old_listeners);
1145     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1146     svec_sort_unique(&old_listeners);
1147
1148     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1149         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1150     }
1151     svec_destroy(&listeners);
1152     svec_destroy(&old_listeners);
1153
1154     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1155     svec_init(&snoops);
1156     cfg_get_all_strings(&snoops, "bridge.%s.openflow.snoops", br->name);
1157     if (!snoops.n) {
1158         svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1159                                            ovs_rundir, br->name));
1160     } else if (snoops.n == 1 && !strcmp(snoops.names[0], "none")) {
1161         svec_clear(&snoops);
1162     }
1163     svec_sort_unique(&snoops);
1164
1165     svec_init(&old_snoops);
1166     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1167     svec_sort_unique(&old_snoops);
1168
1169     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1170         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1171     }
1172     svec_destroy(&snoops);
1173     svec_destroy(&old_snoops);
1174
1175     mirror_reconfigure(br);
1176 }
1177
1178 static void
1179 bridge_reconfigure_controller(struct bridge *br)
1180 {
1181     char *pfx = xasprintf("bridge.%s.controller", br->name);
1182     const char *controller;
1183
1184     controller = bridge_get_controller(br);
1185     if ((br->controller != NULL) != (controller != NULL)) {
1186         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1187     }
1188     free(br->controller);
1189     br->controller = controller ? xstrdup(controller) : NULL;
1190
1191     if (controller) {
1192         const char *fail_mode;
1193         int max_backoff, probe;
1194         int rate_limit, burst_limit;
1195
1196         if (!strcmp(controller, "discover")) {
1197             bool update_resolv_conf = true;
1198
1199             if (cfg_has("%s.update-resolv.conf", pfx)) {
1200                 update_resolv_conf = cfg_get_bool(0, "%s.update-resolv.conf",
1201                         pfx);
1202             }
1203             ofproto_set_discovery(br->ofproto, true,
1204                                   cfg_get_string(0, "%s.accept-regex", pfx),
1205                                   update_resolv_conf);
1206         } else {
1207             struct netdev *netdev;
1208             bool in_band;
1209             int error;
1210
1211             in_band = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
1212                                      "%s.in-band", pfx)
1213                        || cfg_get_bool(0, "%s.in-band", pfx));
1214             ofproto_set_discovery(br->ofproto, false, NULL, NULL);
1215             ofproto_set_in_band(br->ofproto, in_band);
1216
1217             error = netdev_open(br->name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE, &netdev);
1218             if (!error) {
1219                 if (cfg_is_valid(CFG_IP | CFG_REQUIRED, "%s.ip", pfx)) {
1220                     struct in_addr ip, mask, gateway;
1221                     ip.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.ip", pfx);
1222                     mask.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.netmask", pfx);
1223                     gateway.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.gateway", pfx);
1224
1225                     netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1226                     if (!mask.s_addr) {
1227                         mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1228                     }
1229                     if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1230                         VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", "
1231                                   "netmask "IP_FMT,
1232                                   br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr),
1233                                   IP_ARGS(&mask.s_addr));
1234                     }
1235
1236                     if (gateway.s_addr) {
1237                         if (!netdev_add_router(gateway)) {
1238                             VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1239                                       br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1240                         }
1241                     }
1242                 }
1243                 netdev_close(netdev);
1244             }
1245         }
1246
1247         fail_mode = cfg_get_string(0, "%s.fail-mode", pfx);
1248         if (!fail_mode) {
1249             fail_mode = cfg_get_string(0, "mgmt.fail-mode");
1250         }
1251         ofproto_set_failure(br->ofproto,
1252                             (!fail_mode
1253                              || !strcmp(fail_mode, "standalone")
1254                              || !strcmp(fail_mode, "open")));
1255
1256         probe = cfg_get_int(0, "%s.inactivity-probe", pfx);
1257         if (probe < 5) {
1258             probe = cfg_get_int(0, "mgmt.inactivity-probe");
1259             if (probe < 5) {
1260                 probe = 5;
1261             }
1262         }
1263         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, probe);
1264
1265         max_backoff = cfg_get_int(0, "%s.max-backoff", pfx);
1266         if (!max_backoff) {
1267             max_backoff = cfg_get_int(0, "mgmt.max-backoff");
1268             if (!max_backoff) {
1269                 max_backoff = 8;
1270             }
1271         }
1272         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, max_backoff);
1273
1274         rate_limit = cfg_get_int(0, "%s.rate-limit", pfx);
1275         if (!rate_limit) {
1276             rate_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.rate-limit");
1277         }
1278         burst_limit = cfg_get_int(0, "%s.burst-limit", pfx);
1279         if (!burst_limit) {
1280             burst_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.burst-limit");
1281         }
1282         ofproto_set_rate_limit(br->ofproto, rate_limit, burst_limit);
1283
1284         ofproto_set_stp(br->ofproto, cfg_get_bool(0, "%s.stp", pfx));
1285
1286         if (cfg_has("%s.commands.acl", pfx)) {
1287             struct svec command_acls;
1288             char *command_acl;
1289
1290             svec_init(&command_acls);
1291             cfg_get_all_strings(&command_acls, "%s.commands.acl", pfx);
1292             command_acl = svec_join(&command_acls, ",", "");
1293
1294             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, command_acl,
1295                                          cfg_get_string(0, "%s.commands.dir",
1296                                                         pfx));
1297
1298             svec_destroy(&command_acls);
1299             free(command_acl);
1300         } else {
1301             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, NULL, NULL);
1302         }
1303     } else {
1304         union ofp_action action;
1305         flow_t flow;
1306
1307         /* Set up a flow that matches every packet and directs them to
1308          * OFPP_NORMAL (which goes to us). */
1309         memset(&action, 0, sizeof action);
1310         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1311         action.output.len = htons(sizeof action);
1312         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1313         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1314         ofproto_add_flow(br->ofproto, &flow, OFPFW_ALL, 0,
1315                          &action, 1, 0);
1316
1317         ofproto_set_in_band(br->ofproto, false);
1318         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, 1);
1319         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, 5);
1320         ofproto_set_failure(br->ofproto, false);
1321         ofproto_set_stp(br->ofproto, false);
1322     }
1323     free(pfx);
1324
1325     ofproto_set_controller(br->ofproto, br->controller);
1326 }
1327
1328 static void
1329 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct svec *ifaces)
1330 {
1331     size_t i, j;
1332
1333     svec_init(ifaces);
1334     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1335         struct port *port = br->ports[i];
1336         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1337             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1338             svec_add(ifaces, iface->name);
1339         }
1340         if (port->n_ifaces > 1
1341             && cfg_get_bool(0, "bonding.%s.fake-iface", port->name)) {
1342             svec_add(ifaces, port->name);
1343         }
1344     }
1345     svec_sort_unique(ifaces);
1346 }
1347
1348 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1349  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1350  *
1351  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1352  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1353  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1354  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1355  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1356 static void
1357 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1358 {
1359     struct odp_port *dpif_ports;
1360     size_t n_dpif_ports;
1361     size_t i, j;
1362
1363     /* Reset all interface numbers. */
1364     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1365         struct port *port = br->ports[i];
1366         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1367             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1368             iface->dp_ifidx = -1;
1369         }
1370     }
1371     port_array_clear(&br->ifaces);
1372
1373     dpif_port_list(&br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1374     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1375         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1376         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1377         if (iface) {
1378             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1379                 VLOG_WARN("dp%u reported interface %s twice",
1380                           dpif_id(&br->dpif), p->devname);
1381             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1382                 VLOG_WARN("dp%u reported interface %"PRIu16" twice",
1383                           dpif_id(&br->dpif), p->port);
1384             } else {
1385                 port_array_set(&br->ifaces, p->port, iface);
1386                 iface->dp_ifidx = p->port;
1387             }
1388         }
1389     }
1390     free(dpif_ports);
1391 }
1392 \f
1393 /* Bridge packet processing functions. */
1394
1395 static int
1396 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1397 {
1398     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, 0) & BOND_MASK;
1399 }
1400
1401 static struct bond_entry *
1402 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1403 {
1404     return &port->bond_hash[bond_hash(mac)];
1405 }
1406
1407 static int
1408 bond_choose_iface(const struct port *port)
1409 {
1410     size_t i;
1411     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1412         if (port->ifaces[i]->enabled) {
1413             return i;
1414         }
1415     }
1416     return -1;
1417 }
1418
1419 static bool
1420 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1421                     uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1422 {
1423     struct iface *iface;
1424
1425     assert(port->n_ifaces);
1426     if (port->n_ifaces == 1) {
1427         iface = port->ifaces[0];
1428     } else {
1429         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src);
1430         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
1431             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
1432             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
1433              * is only good for testing the rebalancing code. */
1434             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
1435             if (e->iface_idx < 0) {
1436                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
1437                 return false;
1438             }
1439             e->iface_tag = tag_create_random();
1440             ((struct port *) port)->bond_compat_is_stale = true;
1441         }
1442         *tags |= e->iface_tag;
1443         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
1444     }
1445     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
1446     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
1447     return true;
1448 }
1449
1450 static void
1451 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
1452 {
1453     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1454     struct port *port = iface->port;
1455
1456     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1457         /* Nothing to do. */
1458         return;
1459     }
1460     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
1461                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
1462     if (carrier == iface->enabled) {
1463         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1464         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1465                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
1466     } else if (carrier && port->updelay && port->active_iface < 0) {
1467         iface->delay_expires = time_msec();
1468         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping %d ms updelay since no "
1469                      "other interface is up", iface->name, port->updelay);
1470     } else {
1471         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
1472         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
1473         if (delay) {
1474             VLOG_INFO_RL(&rl,
1475                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
1476                          iface->name,
1477                          carrier ? "enabled" : "disabled",
1478                          carrier ? "up" : "down",
1479                          delay);
1480         }
1481     }
1482 }
1483
1484 static void
1485 bond_choose_active_iface(struct port *port)
1486 {
1487     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1488
1489     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
1490     port->active_iface_tag = tag_create_random();
1491     if (port->active_iface >= 0) {
1492         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
1493                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
1494     } else {
1495         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
1496                      port->name);
1497     }
1498 }
1499
1500 static void
1501 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
1502 {
1503     struct port *port = iface->port;
1504     struct bridge *br = port->bridge;
1505
1506     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1507     if (enable == iface->enabled) {
1508         return;
1509     }
1510
1511     iface->enabled = enable;
1512     if (!iface->enabled) {
1513         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
1514         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
1515         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
1516             ofproto_revalidate(br->ofproto,
1517                                port->active_iface_tag);
1518             bond_choose_active_iface(port);
1519         }
1520         bond_send_learning_packets(port);
1521     } else {
1522         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
1523         if (port->active_iface < 0) {
1524             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
1525             bond_choose_active_iface(port);
1526             bond_send_learning_packets(port);
1527         }
1528         iface->tag = tag_create_random();
1529     }
1530     port_update_bond_compat(port);
1531 }
1532
1533 static void
1534 bond_run(struct bridge *br)
1535 {
1536     size_t i, j;
1537
1538     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1539         struct port *port = br->ports[i];
1540
1541         if (port->bond_compat_is_stale) {
1542             port->bond_compat_is_stale = false;
1543             port_update_bond_compat(port);
1544         }
1545
1546         if (port->n_ifaces < 2) {
1547             continue;
1548         }
1549         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1550             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1551             if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
1552                 bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
1553             }
1554         }
1555     }
1556 }
1557
1558 static void
1559 bond_wait(struct bridge *br)
1560 {
1561     size_t i, j;
1562
1563     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1564         struct port *port = br->ports[i];
1565         if (port->n_ifaces < 2) {
1566             continue;
1567         }
1568         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1569             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1570             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
1571                 poll_timer_wait(iface->delay_expires - time_msec());
1572             }
1573         }
1574     }
1575 }
1576
1577 static bool
1578 set_dst(struct dst *p, const flow_t *flow,
1579         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1580         tag_type *tags)
1581 {
1582     /* STP handling.
1583      *
1584      * XXX This uses too many tags: any broadcast flow will get one tag per
1585      * destination port, and thus a broadcast on a switch of any size is likely
1586      * to have all tag bits set.  We should figure out a way to be smarter.
1587      *
1588      * This is OK when STP is disabled, because stp_state_tag is 0 then. */
1589     *tags |= out_port->stp_state_tag;
1590     if (!(out_port->stp_state & (STP_DISABLED | STP_FORWARDING))) {
1591         return false;
1592     }
1593
1594     p->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
1595               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
1596               : ntohs(flow->dl_vlan));
1597     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, &p->dp_ifidx, tags);
1598 }
1599
1600 static void
1601 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
1602 {
1603     struct dst tmp = *p;
1604     *p = *q;
1605     *q = tmp;
1606 }
1607
1608 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
1609  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
1610  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
1611  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
1612  * possibly overkill.) */
1613 static void
1614 partition_dsts(struct dst *dsts, size_t n_dsts, int vlan)
1615 {
1616     struct dst *first = dsts;
1617     struct dst *last = dsts + n_dsts;
1618
1619     while (first != last) {
1620         /* Invariants:
1621          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
1622          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
1623          *      - first < last. */
1624         while (first->vlan == vlan) {
1625             if (++first == last) {
1626                 return;
1627             }
1628         }
1629
1630         /* Same invariants, plus one additional:
1631          *      - first->vlan != vlan.
1632          */
1633         while (last[-1].vlan != vlan) {
1634             if (--last == first) {
1635                 return;
1636             }
1637         }
1638
1639         /* Same invariants, plus one additional:
1640          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
1641         swap_dst(first++, --last);
1642     }
1643 }
1644
1645 static int
1646 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
1647 {
1648     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
1649     return ffs(mask);
1650 }
1651
1652 static bool
1653 dst_is_duplicate(const struct dst *dsts, size_t n_dsts,
1654                  const struct dst *test)
1655 {
1656     size_t i;
1657     for (i = 0; i < n_dsts; i++) {
1658         if (dsts[i].vlan == test->vlan && dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
1659             return true;
1660         }
1661     }
1662     return false;
1663 }
1664
1665 static bool
1666 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1667 {
1668     return port->vlan < 0 && bitmap_is_set(port->trunks, vlan);
1669 }
1670
1671 static bool
1672 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1673 {
1674     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
1675 }
1676
1677 static size_t
1678 compose_dsts(const struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1679              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1680              struct dst dsts[], tag_type *tags)
1681 {
1682     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
1683     struct dst *dst = dsts;
1684     size_t i;
1685
1686     *tags |= in_port->stp_state_tag;
1687     if (out_port == FLOOD_PORT) {
1688         /* XXX use ODP_FLOOD if no vlans or bonding. */
1689         /* XXX even better, define each VLAN as a datapath port group */
1690         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1691             struct port *port = br->ports[i];
1692             if (port != in_port && port_includes_vlan(port, vlan)
1693                 && !port->is_mirror_output_port
1694                 && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)) {
1695                 mirrors |= port->dst_mirrors;
1696                 dst++;
1697             }
1698         }
1699     } else if (out_port && set_dst(dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
1700         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
1701         dst++;
1702     }
1703
1704     while (mirrors) {
1705         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
1706         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
1707             if (m->out_port) {
1708                 if (set_dst(dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
1709                     && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1710                     dst++;
1711                 }
1712             } else {
1713                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1714                     struct port *port = br->ports[i];
1715                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
1716                         && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags))
1717                     {
1718                         int flow_vlan;
1719
1720                         if (port->vlan < 0) {
1721                             dst->vlan = m->out_vlan;
1722                         }
1723                         if (dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1724                             continue;
1725                         }
1726
1727                         /* Use the vlan tag on the original flow instead of
1728                          * the one passed in the vlan parameter.  This ensures
1729                          * that we compare the vlan from before any implicit
1730                          * tagging tags place. This is necessary because
1731                          * dst->vlan is the final vlan, after removing implicit
1732                          * tags. */
1733                         flow_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1734                         if (flow_vlan == 0) {
1735                             flow_vlan = OFP_VLAN_NONE;
1736                         }
1737                         if (port == in_port && dst->vlan == flow_vlan) {
1738                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
1739                             continue;
1740                         }
1741                         dst++;
1742                     }
1743                 }
1744             }
1745         }
1746         mirrors &= mirrors - 1;
1747     }
1748
1749     partition_dsts(dsts, dst - dsts, ntohs(flow->dl_vlan));
1750     return dst - dsts;
1751 }
1752
1753 static void UNUSED
1754 print_dsts(const struct dst *dsts, size_t n)
1755 {
1756     for (; n--; dsts++) {
1757         printf(">p%"PRIu16, dsts->dp_ifidx);
1758         if (dsts->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
1759             printf("v%"PRIu16, dsts->vlan);
1760         }
1761     }
1762 }
1763
1764 static void
1765 compose_actions(struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1766                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1767                 tag_type *tags, struct odp_actions *actions)
1768 {
1769     struct dst dsts[DP_MAX_PORTS * (MAX_MIRRORS + 1)];
1770     size_t n_dsts;
1771     const struct dst *p;
1772     uint16_t cur_vlan;
1773
1774     n_dsts = compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, dsts, tags);
1775
1776     cur_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1777     for (p = dsts; p < &dsts[n_dsts]; p++) {
1778         union odp_action *a;
1779         if (p->vlan != cur_vlan) {
1780             if (p->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1781                 odp_actions_add(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
1782             } else {
1783                 a = odp_actions_add(actions, ODPAT_SET_VLAN_VID);
1784                 a->vlan_vid.vlan_vid = htons(p->vlan);
1785             }
1786             cur_vlan = p->vlan;
1787         }
1788         a = odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT);
1789         a->output.port = p->dp_ifidx;
1790     }
1791 }
1792
1793 static bool
1794 is_bcast_arp_reply(const flow_t *flow)
1795 {
1796     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
1797             && flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
1798             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst));
1799 }
1800
1801 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
1802  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
1803  * not at all, if 'packet' was NULL. */
1804 static bool
1805 process_flow(struct bridge *br, const flow_t *flow,
1806              const struct ofpbuf *packet, struct odp_actions *actions,
1807              tag_type *tags)
1808 {
1809     struct iface *in_iface;
1810     struct port *in_port;
1811     struct port *out_port = NULL; /* By default, drop the packet/flow. */
1812     int vlan;
1813
1814     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
1815     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
1816     if (!in_iface) {
1817         /* No interface?  Something fishy... */
1818         if (packet != NULL) {
1819             /* Odd.  A few possible reasons here:
1820              *
1821              * - We deleted an interface but there are still a few packets
1822              *   queued up from it.
1823              *
1824              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
1825              *   add-if") that we don't know about.
1826              *
1827              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
1828              *   one of our bridge ports.
1829              */
1830             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1831
1832             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
1833                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port); 
1834         }
1835
1836         /* Return without adding any actions, to drop packets on this flow. */
1837         return true;
1838     }
1839     in_port = in_iface->port;
1840
1841     /* Figure out what VLAN this packet belongs to.
1842      *
1843      * Note that dl_vlan of 0 and of OFP_VLAN_NONE both mean that the packet
1844      * belongs to VLAN 0, so we should treat both cases identically.  (In the
1845      * former case, the packet has an 802.1Q header that specifies VLAN 0,
1846      * presumably to allow a priority to be specified.  In the latter case, the
1847      * packet does not have any 802.1Q header.) */
1848     vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1849     if (vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1850         vlan = 0;
1851     }
1852     if (in_port->vlan >= 0) {
1853         if (vlan) {
1854             /* XXX support double tagging? */
1855             if (packet != NULL) {
1856                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1857                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
1858                              "packet received on port %s configured with "
1859                              "implicit VLAN %"PRIu16,
1860                              br->name, ntohs(flow->dl_vlan),
1861                              in_port->name, in_port->vlan);
1862             }
1863             goto done;
1864         }
1865         vlan = in_port->vlan;
1866     } else {
1867         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
1868             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1869             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
1870                          "packet received on port %s not configured for "
1871                          "trunking VLAN %d",
1872                          br->name, vlan, in_port->name, vlan);
1873             goto done;
1874         }
1875     }
1876
1877     /* Drop frames for ports that STP wants entirely killed (both for
1878      * forwarding and for learning).  Later, after we do learning, we'll drop
1879      * the frames that STP wants to do learning but not forwarding on. */
1880     if (in_port->stp_state & (STP_LISTENING | STP_BLOCKING)) {
1881         goto done;
1882     }
1883
1884     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
1885     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
1886         goto done;
1887     }
1888
1889     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
1890     if (in_port->is_mirror_output_port) {
1891         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1892         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port %s, "
1893                      "which is reserved exclusively for mirroring",
1894                      br->name, in_port->name);
1895         goto done;
1896     }
1897
1898     /* Packets received on bonds need special attention to avoid duplicates. */
1899     if (in_port->n_ifaces > 1) {
1900         int src_idx;
1901
1902         if (eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
1903             *tags |= in_port->active_iface_tag;
1904             if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
1905                 /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
1906                 goto done;
1907             }
1908         }
1909
1910         /* Drop all packets for which we have learned a different input
1911          * port, because we probably sent the packet on one slave and got
1912          * it back on the other.  Broadcast ARP replies are an exception
1913          * to this rule: the host has moved to another switch. */
1914         src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan);
1915         if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx &&
1916             !is_bcast_arp_reply(flow)) {
1917                 goto done;
1918         }
1919     }
1920
1921     /* MAC learning. */
1922     out_port = FLOOD_PORT;
1923     if (br->ml) {
1924         int out_port_idx;
1925
1926         /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
1927         if (packet) {
1928             tag_type rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src,
1929                                                   vlan, in_port->port_idx);
1930             if (rev_tag) {
1931                 /* The log messages here could actually be useful in debugging,
1932                  * so keep the rate limit relatively high. */
1933                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
1934                                                                         300);
1935                 VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
1936                             "on port %s in VLAN %d",
1937                             br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
1938                             in_port->name, vlan);
1939                 ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
1940             }
1941         }
1942
1943         /* Determine output port. */
1944         out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan,
1945                                                tags);
1946         if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
1947             out_port = br->ports[out_port_idx];
1948         } else if (!packet) {
1949             /* If we are revalidating but don't have a learning entry then
1950              * eject the flow.  Installing a flow that floods packets will
1951              * prevent us from seeing future packets and learning properly. */
1952             return false;
1953         }
1954     }
1955
1956     /* Don't send packets out their input ports.  Don't forward frames that STP
1957      * wants us to discard. */
1958     if (in_port == out_port || in_port->stp_state == STP_LEARNING) {
1959         out_port = NULL;
1960     }
1961
1962 done:
1963     compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions);
1964
1965     return true;
1966 }
1967
1968 /* Careful: 'opp' is in host byte order and opp->port_no is an OFP port
1969  * number. */
1970 static void
1971 bridge_port_changed_ofhook_cb(enum ofp_port_reason reason,
1972                               const struct ofp_phy_port *opp,
1973                               void *br_)
1974 {
1975     struct bridge *br = br_;
1976     struct iface *iface;
1977     struct port *port;
1978
1979     iface = iface_from_dp_ifidx(br, ofp_port_to_odp_port(opp->port_no));
1980     if (!iface) {
1981         return;
1982     }
1983     port = iface->port;
1984
1985     if (reason == OFPPR_DELETE) {
1986         VLOG_WARN("bridge %s: interface %s deleted unexpectedly",
1987                   br->name, iface->name);
1988         iface_destroy(iface);
1989         if (!port->n_ifaces) {
1990             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
1991                       br->name, port->name);
1992             port_destroy(port);
1993         }
1994
1995         bridge_flush(br);
1996     } else {
1997         memcpy(iface->mac, opp->hw_addr, ETH_ADDR_LEN);
1998         if (port->n_ifaces > 1) {
1999             bool up = !(opp->state & OFPPS_LINK_DOWN);
2000             bond_link_status_update(iface, up);
2001             port_update_bond_compat(port);
2002         }
2003     }
2004 }
2005
2006 static bool
2007 bridge_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
2008                         struct odp_actions *actions, tag_type *tags, void *br_)
2009 {
2010     struct bridge *br = br_;
2011
2012 #if 0
2013     if (flow->dl_type == htons(OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE)
2014         && eth_addr_equals(flow->dl_dst, stp_eth_addr)) {
2015         brstp_receive(br, flow, payload);
2016         return true;
2017     }
2018 #endif
2019
2020     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
2021     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags);
2022 }
2023
2024 static void
2025 bridge_account_flow_ofhook_cb(const flow_t *flow,
2026                               const union odp_action *actions,
2027                               size_t n_actions, unsigned long long int n_bytes,
2028                               void *br_)
2029 {
2030     struct bridge *br = br_;
2031     const union odp_action *a;
2032
2033     if (!br->has_bonded_ports) {
2034         return;
2035     }
2036
2037     for (a = actions; a < &actions[n_actions]; a++) {
2038         if (a->type == ODPAT_OUTPUT) {
2039             struct port *port = port_from_dp_ifidx(br, a->output.port);
2040             if (port && port->n_ifaces >= 2) {
2041                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, flow->dl_src);
2042                 e->tx_bytes += n_bytes;
2043             }
2044         }
2045     }
2046 }
2047
2048 static void
2049 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
2050 {
2051     struct bridge *br = br_;
2052     size_t i;
2053
2054     if (!br->has_bonded_ports) {
2055         return;
2056     }
2057
2058     /* The current ofproto implementation calls this callback at least once a
2059      * second, so this timer implementation is sufficient. */
2060     if (time_msec() < br->bond_next_rebalance) {
2061         return;
2062     }
2063     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
2064
2065     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2066         struct port *port = br->ports[i];
2067         if (port->n_ifaces > 1) {
2068             bond_rebalance_port(port);
2069         }
2070     }
2071 }
2072
2073 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
2074     bridge_port_changed_ofhook_cb,
2075     bridge_normal_ofhook_cb,
2076     bridge_account_flow_ofhook_cb,
2077     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
2078 };
2079 \f
2080 /* Bonding functions. */
2081
2082 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
2083  * bond rebalancing.  */
2084 struct slave_balance {
2085     struct iface *iface;        /* The interface. */
2086     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
2087
2088     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
2089      * increasing tx_bytes. */
2090     struct bond_entry **hashes;
2091     size_t n_hashes;
2092 };
2093
2094 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
2095  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
2096  * ascending order of bytes transmitted. */
2097 static int
2098 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
2099 {
2100     const struct bond_entry *const *ap = a_;
2101     const struct bond_entry *const *bp = b_;
2102     const struct bond_entry *a = *ap;
2103     const struct bond_entry *b = *bp;
2104     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
2105         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
2106     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2107         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
2108     } else {
2109         return 0;
2110     }
2111 }
2112
2113 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
2114  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
2115 static int
2116 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
2117 {
2118     const struct slave_balance *a = a_;
2119     const struct slave_balance *b = b_;
2120     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
2121         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
2122     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2123         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
2124     } else {
2125         return 0;
2126     }
2127 }
2128
2129 static void
2130 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
2131 {
2132     struct slave_balance tmp = *a;
2133     *a = *b;
2134     *b = tmp;
2135 }
2136
2137 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
2138  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
2139  *
2140  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2141  * location. */
2142 static void
2143 resort_bals(struct slave_balance *p,
2144             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2145 {
2146     if (n_bals > 1) {
2147         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2148             swap_bals(p, p - 1);
2149         }
2150         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2151             swap_bals(p, p + 1);
2152         }
2153     }
2154 }
2155
2156 static void
2157 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2158 {
2159     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2160         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2161         const struct slave_balance *b;
2162
2163         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2164             size_t i;
2165
2166             if (b > bals) {
2167                 ds_put_char(&ds, ',');
2168             }
2169             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2170                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2171
2172             if (!b->iface->enabled) {
2173                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2174             }
2175             if (b->n_hashes > 0) {
2176                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2177                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2178                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2179                     if (i > 0) {
2180                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2181                     }
2182                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2183                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2184                 }
2185                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2186             }
2187         }
2188         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2189         ds_destroy(&ds);
2190     }
2191 }
2192
2193 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2194 static void
2195 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2196                 int hash_idx)
2197 {
2198     struct bond_entry *hash = from->hashes[hash_idx];
2199     struct port *port = from->iface->port;
2200     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2201
2202     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2203               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2204               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2205               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2206               from->iface->name, to->iface->name,
2207               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2208               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2209
2210     /* Delete element from from->hashes.
2211      *
2212      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2213      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2214      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2215      * point in doing that.  */
2216     if (hash_idx == 0) {
2217         from->hashes++;
2218     } else {
2219         memmove(from->hashes + hash_idx, from->hashes + hash_idx + 1,
2220                 (from->n_hashes - (hash_idx + 1)) * sizeof *from->hashes);
2221     }
2222     from->n_hashes--;
2223
2224     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2225     from->tx_bytes -= delta;
2226     to->tx_bytes += delta;
2227
2228     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2229     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2230     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2231     hash->iface_tag = tag_create_random();
2232 }
2233
2234 static void
2235 bond_rebalance_port(struct port *port)
2236 {
2237     struct slave_balance bals[DP_MAX_PORTS];
2238     size_t n_bals;
2239     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2240     struct slave_balance *b, *from, *to;
2241     struct bond_entry *e;
2242     size_t i;
2243
2244     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2245      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2246      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2247      * loaded slave.
2248      *
2249      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2250      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2251      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2252      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2253      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
2254     n_bals = port->n_ifaces;
2255     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
2256         b->iface = port->ifaces[b - bals];
2257         b->tx_bytes = 0;
2258         b->hashes = NULL;
2259         b->n_hashes = 0;
2260     }
2261     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2262         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
2263     }
2264     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
2265     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2266         e = hashes[i];
2267         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2268             b = &bals[e->iface_idx];
2269             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
2270             if (!b->hashes) {
2271                 b->hashes = &hashes[i];
2272             }
2273             b->n_hashes++;
2274         }
2275     }
2276     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
2277     log_bals(bals, n_bals, port);
2278
2279     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
2280      * array earlier). */
2281     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
2282         n_bals--;
2283         if (!n_bals) {
2284             return;
2285         }
2286     }
2287
2288     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
2289     to = &bals[n_bals - 1];
2290     for (from = bals; from < to; ) {
2291         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
2292         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
2293             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
2294              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
2295              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
2296             break;
2297         } else if (from->n_hashes == 1) {
2298             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
2299              * load away from it, even though we want to. */
2300             from++;
2301         } else {
2302             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
2303              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
2304              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
2305              * must decrease the ratio of the load on the two slaves by at
2306              * least 0.1.
2307              *
2308              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
2309              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
2310              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
2311              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
2312             size_t i;
2313             bool order_swapped;
2314
2315             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
2316                 double old_ratio, new_ratio;
2317                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
2318
2319                 if (delta == 0 || from->tx_bytes - delta == 0) {
2320                     /* Pointless move. */
2321                     continue;
2322                 }
2323
2324                 order_swapped = from->tx_bytes - delta < to->tx_bytes + delta;
2325
2326                 if (to->tx_bytes == 0) {
2327                     /* Nothing on the new slave, move it. */
2328                     break;
2329                 }
2330
2331                 old_ratio = (double)from->tx_bytes / to->tx_bytes;
2332                 new_ratio = (double)(from->tx_bytes - delta) /
2333                             (to->tx_bytes + delta);
2334
2335                 if (new_ratio == 0) {
2336                     /* Should already be covered but check to prevent division
2337                      * by zero. */
2338                     continue;
2339                 }
2340
2341                 if (new_ratio < 1) {
2342                     new_ratio = 1 / new_ratio;
2343                 }
2344
2345                 if (old_ratio - new_ratio > 0.1) {
2346                     /* Would decrease the ratio, move it. */
2347                     break;
2348                 }
2349             }
2350             if (i < from->n_hashes) {
2351                 bond_shift_load(from, to, i);
2352                 port->bond_compat_is_stale = true;
2353
2354                 /* If the result of the migration changed the relative order of
2355                  * 'from' and 'to' swap them back to maintain invariants. */
2356                 if (order_swapped) {
2357                     swap_bals(from, to);
2358                 }
2359
2360                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
2361                  * point to different slave_balance structures.  It is only
2362                  * valid to do these two operations in a row at all because we
2363                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
2364                 resort_bals(from, bals, n_bals);
2365                 resort_bals(to, bals, n_bals);
2366             } else {
2367                 from++;
2368             }
2369         }
2370     }
2371
2372     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
2373      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
2374     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2375         e->tx_bytes /= 2;
2376     }
2377 }
2378
2379 static void
2380 bond_send_learning_packets(struct port *port)
2381 {
2382     struct bridge *br = port->bridge;
2383     struct mac_entry *e;
2384     struct ofpbuf packet;
2385     int error, n_packets, n_errors;
2386
2387     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0 || !br->ml) {
2388         return;
2389     }
2390
2391     ofpbuf_init(&packet, 128);
2392     error = n_packets = n_errors = 0;
2393     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
2394         union ofp_action actions[2], *a;
2395         uint16_t dp_ifidx;
2396         tag_type tags = 0;
2397         flow_t flow;
2398         int retval;
2399
2400         if (e->port == port->port_idx
2401             || !choose_output_iface(port, e->mac, &dp_ifidx, &tags)) {
2402             continue;
2403         }
2404
2405         /* Compose actions. */
2406         memset(actions, 0, sizeof actions);
2407         a = actions;
2408         if (e->vlan) {
2409             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
2410             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
2411             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
2412             a++;
2413         }
2414         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
2415         a->output.len = htons(sizeof *a);
2416         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
2417         a++;
2418
2419         /* Send packet. */
2420         n_packets++;
2421         compose_benign_packet(&packet, "Open vSwitch Bond Failover", 0xf177,
2422                               e->mac);
2423         flow_extract(&packet, ODPP_NONE, &flow);
2424         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
2425                                      &packet);
2426         if (retval) {
2427             error = retval;
2428             n_errors++;
2429         }
2430     }
2431     ofpbuf_uninit(&packet);
2432
2433     if (n_errors) {
2434         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2435         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2436                      "packets, last error was: %s",
2437                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2438     } else {
2439         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2440                  port->name, n_packets);
2441     }
2442 }
2443 \f
2444 /* Bonding unixctl user interface functions. */
2445
2446 static void
2447 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn, const char *args UNUSED)
2448 {
2449     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2450     const struct bridge *br;
2451
2452     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
2453
2454     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2455         size_t i;
2456
2457         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2458             const struct port *port = br->ports[i];
2459             if (port->n_ifaces > 1) {
2460                 size_t j;
2461
2462                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
2463                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2464                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2465                     if (j) {
2466                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
2467                     }
2468                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
2469                 }
2470                 ds_put_char(&ds, '\n');
2471             }
2472         }
2473     }
2474     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2475     ds_destroy(&ds);
2476 }
2477
2478 static struct port *
2479 bond_find(const char *name)
2480 {
2481     const struct bridge *br;
2482
2483     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2484         size_t i;
2485
2486         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2487             struct port *port = br->ports[i];
2488             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
2489                 return port;
2490             }
2491         }
2492     }
2493     return NULL;
2494 }
2495
2496 static void
2497 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2498 {
2499     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2500     const struct port *port;
2501     size_t j;
2502
2503     port = bond_find(args);
2504     if (!port) {
2505         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2506         return;
2507     }
2508
2509     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
2510     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
2511     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
2512                   port->bridge->bond_next_rebalance - time_msec());
2513     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2514         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2515         struct bond_entry *be;
2516
2517         /* Basic info. */
2518         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
2519                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
2520         if (j == port->active_iface) {
2521             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
2522         }
2523         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2524             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
2525                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
2526                           iface->delay_expires - time_msec());
2527         }
2528
2529         /* Hashes. */
2530         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
2531             int hash = be - port->bond_hash;
2532             struct mac_entry *me;
2533
2534             if (be->iface_idx != j) {
2535                 continue;
2536             }
2537
2538             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %lld kB load\n",
2539                           hash, be->tx_bytes / 1024);
2540
2541             /* MACs. */
2542             if (!port->bridge->ml) {
2543                 break;
2544             }
2545
2546             LIST_FOR_EACH (me, struct mac_entry, lru_node,
2547                            &port->bridge->ml->lrus) {
2548                 uint16_t dp_ifidx;
2549                 tag_type tags = 0;
2550                 if (bond_hash(me->mac) == hash
2551                     && me->port != port->port_idx
2552                     && choose_output_iface(port, me->mac, &dp_ifidx, &tags)
2553                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
2554                 {
2555                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
2556                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
2557                 }
2558             }
2559         }
2560     }
2561     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2562     ds_destroy(&ds);
2563 }
2564
2565 static void
2566 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2567 {
2568     char *args = (char *) args_;
2569     char *save_ptr = NULL;
2570     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
2571     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2572     struct port *port;
2573     struct iface *iface;
2574     struct bond_entry *entry;
2575     int hash;
2576
2577     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2578     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2579     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2580     if (!slave_s) {
2581         unixctl_command_reply(conn, 501,
2582                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
2583         return;
2584     }
2585
2586     port = bond_find(bond_s);
2587     if (!port) {
2588         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2589         return;
2590     }
2591
2592     if (sscanf(hash_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
2593         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
2594         hash = bond_hash(mac);
2595     } else if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
2596         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
2597     } else {
2598         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
2599         return;
2600     }
2601
2602     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2603     if (!iface) {
2604         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2605         return;
2606     }
2607
2608     if (!iface->enabled) {
2609         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
2610         return;
2611     }
2612
2613     entry = &port->bond_hash[hash];
2614     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
2615     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
2616     entry->iface_tag = tag_create_random();
2617     port->bond_compat_is_stale = true;
2618     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
2619 }
2620
2621 static void
2622 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2623 {
2624     char *args = (char *) args_;
2625     char *save_ptr = NULL;
2626     char *bond_s, *slave_s;
2627     struct port *port;
2628     struct iface *iface;
2629
2630     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2631     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2632     if (!slave_s) {
2633         unixctl_command_reply(conn, 501,
2634                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
2635         return;
2636     }
2637
2638     port = bond_find(bond_s);
2639     if (!port) {
2640         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2641         return;
2642     }
2643
2644     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2645     if (!iface) {
2646         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2647         return;
2648     }
2649
2650     if (!iface->enabled) {
2651         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
2652         return;
2653     }
2654
2655     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
2656         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2657         port->active_iface = iface->port_ifidx;
2658         port->active_iface_tag = tag_create_random();
2659         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
2660                   port->name, iface->name);
2661         bond_send_learning_packets(port);
2662         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
2663     } else {
2664         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
2665     }
2666 }
2667
2668 static void
2669 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
2670 {
2671     char *args = (char *) args_;
2672     char *save_ptr = NULL;
2673     char *bond_s, *slave_s;
2674     struct port *port;
2675     struct iface *iface;
2676
2677     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2678     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2679     if (!slave_s) {
2680         unixctl_command_reply(conn, 501,
2681                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
2682         return;
2683     }
2684
2685     port = bond_find(bond_s);
2686     if (!port) {
2687         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2688         return;
2689     }
2690
2691     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2692     if (!iface) {
2693         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2694         return;
2695     }
2696
2697     bond_enable_slave(iface, enable);
2698     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
2699 }
2700
2701 static void
2702 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2703 {
2704     enable_slave(conn, args, true);
2705 }
2706
2707 static void
2708 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2709 {
2710     enable_slave(conn, args, false);
2711 }
2712
2713 static void
2714 bond_init(void)
2715 {
2716     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list);
2717     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show);
2718     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate);
2719     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
2720                              bond_unixctl_set_active_slave);
2721     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave);
2722     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave);
2723 }
2724 \f
2725 /* Port functions. */
2726
2727 static void
2728 port_create(struct bridge *br, const char *name)
2729 {
2730     struct port *port;
2731
2732     port = xcalloc(1, sizeof *port);
2733     port->bridge = br;
2734     port->port_idx = br->n_ports;
2735     port->vlan = -1;
2736     port->trunks = NULL;
2737     port->name = xstrdup(name);
2738     port->active_iface = -1;
2739     port->stp_state = STP_DISABLED;
2740     port->stp_state_tag = 0;
2741
2742     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
2743         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
2744                                sizeof *br->ports);
2745     }
2746     br->ports[br->n_ports++] = port;
2747
2748     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
2749     bridge_flush(br);
2750 }
2751
2752 static void
2753 port_reconfigure(struct port *port)
2754 {
2755     bool bonded = cfg_has_section("bonding.%s", port->name);
2756     struct svec old_ifaces, new_ifaces;
2757     unsigned long *trunks;
2758     int vlan;
2759     size_t i;
2760
2761     /* Collect old and new interfaces. */
2762     svec_init(&old_ifaces);
2763     svec_init(&new_ifaces);
2764     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2765         svec_add(&old_ifaces, port->ifaces[i]->name);
2766     }
2767     svec_sort(&old_ifaces);
2768     if (bonded) {
2769         cfg_get_all_keys(&new_ifaces, "bonding.%s.slave", port->name);
2770         if (!new_ifaces.n) {
2771             VLOG_ERR("port %s: no interfaces specified for bonded port",
2772                      port->name);
2773         } else if (new_ifaces.n == 1) {
2774             VLOG_WARN("port %s: only 1 interface specified for bonded port",
2775                       port->name);
2776         }
2777
2778         port->updelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.updelay", port->name);
2779         if (port->updelay < 0) {
2780             port->updelay = 0;
2781         }
2782         port->downdelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.downdelay", port->name);
2783         if (port->downdelay < 0) {
2784             port->downdelay = 0;
2785         }
2786     } else {
2787         svec_init(&new_ifaces);
2788         svec_add(&new_ifaces, port->name);
2789     }
2790
2791     /* Get rid of deleted interfaces and add new interfaces. */
2792     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2793         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2794         if (!svec_contains(&new_ifaces, iface->name)) {
2795             iface_destroy(iface);
2796         } else {
2797             i++;
2798         }
2799     }
2800     for (i = 0; i < new_ifaces.n; i++) {
2801         const char *name = new_ifaces.names[i];
2802         if (!svec_contains(&old_ifaces, name)) {
2803             iface_create(port, name);
2804         }
2805     }
2806
2807     /* Get VLAN tag. */
2808     vlan = -1;
2809     if (cfg_has("vlan.%s.tag", port->name)) {
2810         if (!bonded) {
2811             vlan = cfg_get_vlan(0, "vlan.%s.tag", port->name);
2812             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
2813                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
2814             }
2815         } else {
2816             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
2817              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
2818             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
2819                       port->name);
2820         }
2821     }
2822     if (port->vlan != vlan) {
2823         port->vlan = vlan;
2824         bridge_flush(port->bridge);
2825     }
2826
2827     /* Get trunked VLANs. */
2828     trunks = NULL;
2829     if (vlan < 0) {
2830         size_t n_trunks, n_errors;
2831         size_t i;
2832
2833         trunks = bitmap_allocate(4096);
2834         n_trunks = cfg_count("vlan.%s.trunks", port->name);
2835         n_errors = 0;
2836         for (i = 0; i < n_trunks; i++) {
2837             int trunk = cfg_get_vlan(i, "vlan.%s.trunks", port->name);
2838             if (trunk >= 0) {
2839                 bitmap_set1(trunks, trunk);
2840             } else {
2841                 n_errors++;
2842             }
2843         }
2844         if (n_errors) {
2845             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
2846                      port->name, n_trunks);
2847         }
2848         if (n_errors == n_trunks) {
2849             if (n_errors) {
2850                 VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
2851                          port->name);
2852             }
2853             bitmap_set_multiple(trunks, 0, 4096, 1);
2854         }
2855     } else {
2856         if (cfg_has("vlan.%s.trunks", port->name)) {
2857             VLOG_ERR("ignoring vlan.%s.trunks in favor of vlan.%s.vlan",
2858                      port->name, port->name);
2859         }
2860     }
2861     if (trunks == NULL
2862         ? port->trunks != NULL
2863         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
2864         bridge_flush(port->bridge);
2865     }
2866     bitmap_free(port->trunks);
2867     port->trunks = trunks;
2868
2869     svec_destroy(&old_ifaces);
2870     svec_destroy(&new_ifaces);
2871 }
2872
2873 static void
2874 port_destroy(struct port *port)
2875 {
2876     if (port) {
2877         struct bridge *br = port->bridge;
2878         struct port *del;
2879         size_t i;
2880
2881         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
2882         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
2883
2884         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2885             struct mirror *m = br->mirrors[i];
2886             if (m && m->out_port == port) {
2887                 mirror_destroy(m);
2888             }
2889         }
2890
2891         while (port->n_ifaces > 0) {
2892             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
2893         }
2894
2895         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
2896         del->port_idx = port->port_idx;
2897
2898         free(port->ifaces);
2899         bitmap_free(port->trunks);
2900         free(port->name);
2901         free(port);
2902         bridge_flush(br);
2903     }
2904 }
2905
2906 static struct port *
2907 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
2908 {
2909     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
2910     return iface ? iface->port : NULL;
2911 }
2912
2913 static struct port *
2914 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
2915 {
2916     size_t i;
2917
2918     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2919         struct port *port = br->ports[i];
2920         if (!strcmp(port->name, name)) {
2921             return port;
2922         }
2923     }
2924     return NULL;
2925 }
2926
2927 static struct iface *
2928 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
2929 {
2930     size_t j;
2931
2932     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2933         struct iface *iface = port->ifaces[j];
2934         if (!strcmp(iface->name, name)) {
2935             return iface;
2936         }
2937     }
2938     return NULL;
2939 }
2940
2941 static void
2942 port_update_bonding(struct port *port)
2943 {
2944     if (port->n_ifaces < 2) {
2945         /* Not a bonded port. */
2946         if (port->bond_hash) {
2947             free(port->bond_hash);
2948             port->bond_hash = NULL;
2949             port->bond_compat_is_stale = true;
2950         }
2951     } else {
2952         if (!port->bond_hash) {
2953             size_t i;
2954
2955             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
2956             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2957                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
2958                 e->iface_idx = -1;
2959                 e->tx_bytes = 0;
2960             }
2961             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
2962             bond_choose_active_iface(port);
2963         }
2964         port->bond_compat_is_stale = true;
2965     }
2966 }
2967
2968 static void
2969 port_update_bond_compat(struct port *port)
2970 {
2971     struct compat_bond_hash compat_hashes[BOND_MASK + 1];
2972     struct compat_bond bond;
2973     size_t i;
2974
2975     if (port->n_ifaces < 2) {
2976         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
2977         return;
2978     }
2979
2980     bond.up = false;
2981     bond.updelay = port->updelay;
2982     bond.downdelay = port->downdelay;
2983
2984     bond.n_hashes = 0;
2985     bond.hashes = compat_hashes;
2986     if (port->bond_hash) {
2987         const struct bond_entry *e;
2988         for (e = port->bond_hash; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2989             if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2990                 struct compat_bond_hash *cbh = &bond.hashes[bond.n_hashes++];
2991                 cbh->hash = e - port->bond_hash;
2992                 cbh->netdev_name = port->ifaces[e->iface_idx]->name;
2993             }
2994         }
2995     }
2996
2997     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
2998     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
2999     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3000         struct iface *iface = port->ifaces[i];
3001         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
3002         slave->name = iface->name;
3003
3004         /* We need to make the same determination as the Linux bonding
3005          * code to determine whether a slave should be consider "up".
3006          * The Linux function bond_miimon_inspect() supports four 
3007          * BOND_LINK_* states:
3008          *      
3009          *    - BOND_LINK_UP: carrier detected, updelay has passed.
3010          *    - BOND_LINK_FAIL: carrier lost, downdelay in progress.
3011          *    - BOND_LINK_DOWN: carrier lost, downdelay has passed.
3012          *    - BOND_LINK_BACK: carrier detected, updelay in progress.
3013          *
3014          * The function bond_info_show_slave() only considers BOND_LINK_UP 
3015          * to be "up" and anything else to be "down".
3016          */
3017         slave->up = iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX;
3018         if (slave->up) {
3019             bond.up = true;
3020         }
3021         memcpy(slave->mac, iface->mac, ETH_ADDR_LEN);
3022     }
3023
3024     if (cfg_get_bool(0, "bonding.%s.fake-iface", port->name)) {
3025         struct netdev *bond_netdev;
3026
3027         if (!netdev_open(port->name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE, &bond_netdev)) {
3028             if (bond.up) {
3029                 netdev_turn_flags_on(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3030             } else {
3031                 netdev_turn_flags_off(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3032             }
3033             netdev_close(bond_netdev);
3034         }
3035     }
3036
3037     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
3038     free(bond.slaves);
3039 }
3040
3041 static void
3042 port_update_vlan_compat(struct port *port)
3043 {
3044     struct bridge *br = port->bridge;
3045     char *vlandev_name = NULL;
3046
3047     if (port->vlan > 0) {
3048         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
3049          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
3050          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
3051          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
3052          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
3053          * includes port->vlan.
3054          *
3055          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
3056          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
3057          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
3058         size_t i;
3059         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3060             struct port *p = br->ports[i];
3061             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
3062                 && p->n_ifaces
3063                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
3064             {
3065                 const uint8_t *ea = p->ifaces[0]->mac;
3066                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
3067                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
3068                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
3069                     vlandev_name = p->name;
3070                 }
3071             }
3072         }
3073     }
3074     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
3075 }
3076 \f
3077 /* Interface functions. */
3078
3079 static void
3080 iface_create(struct port *port, const char *name)
3081 {
3082     struct iface *iface;
3083
3084     iface = xcalloc(1, sizeof *iface);
3085     iface->port = port;
3086     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
3087     iface->name = xstrdup(name);
3088     iface->dp_ifidx = -1;
3089     iface->tag = tag_create_random();
3090     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
3091
3092     if (!cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", iface->name)) {
3093         netdev_nodev_get_etheraddr(name, iface->mac);
3094         netdev_nodev_get_carrier(name, &iface->enabled);
3095     } else {
3096         /* Internal interfaces are created later by the call to dpif_port_add()
3097          * in bridge_reconfigure().  Until then, we can't obtain any
3098          * information about them.  (There's no real value in doing so, anyway,
3099          * because the 'mac' and 'enabled' values are only used for interfaces
3100          * that are bond slaves, and it doesn't normally make sense to bond an
3101          * internal interface.) */
3102     }
3103
3104     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
3105         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
3106                                   sizeof *port->ifaces);
3107     }
3108     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
3109     if (port->n_ifaces > 1) {
3110         port->bridge->has_bonded_ports = true;
3111     }
3112
3113     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
3114
3115     port_update_bonding(port);
3116     bridge_flush(port->bridge);
3117 }
3118
3119 static void
3120 iface_destroy(struct iface *iface)
3121 {
3122     if (iface) {
3123         struct port *port = iface->port;
3124         struct bridge *br = port->bridge;
3125         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
3126         struct iface *del;
3127
3128         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
3129             port_array_set(&br->ifaces, iface->dp_ifidx, NULL);
3130         }
3131
3132         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
3133         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
3134
3135         free(iface->name);
3136         free(iface);
3137
3138         if (del_active) {
3139             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
3140             bond_choose_active_iface(port);
3141             bond_send_learning_packets(port);
3142         }
3143
3144         port_update_bonding(port);
3145         bridge_flush(port->bridge);
3146     }
3147 }
3148
3149 static struct iface *
3150 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3151 {
3152     size_t i, j;
3153
3154     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3155         struct port *port = br->ports[i];
3156         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3157             struct iface *iface = port->ifaces[j];
3158             if (!strcmp(iface->name, name)) {
3159                 return iface;
3160             }
3161         }
3162     }
3163     return NULL;
3164 }
3165
3166 static struct iface *
3167 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3168 {
3169     return port_array_get(&br->ifaces, dp_ifidx);
3170 }
3171
3172 /* Returns true if 'iface' is the name of an "internal" interface on bridge
3173  * 'br', that is, an interface that is entirely simulated within the datapath.
3174  * The local port (ODPP_LOCAL) is always an internal interface.  Other local
3175  * interfaces are created by setting "iface.<iface>.internal = true".
3176  *
3177  * In addition, we have a kluge-y feature that creates an internal port with
3178  * the name of a bonded port if "bonding.<bondname>.fake-iface = true" is set.
3179  * This feature needs to go away in the long term.  Until then, this is one
3180  * reason why this function takes a name instead of a struct iface: the fake
3181  * interfaces created this way do not have a struct iface. */
3182 static bool
3183 iface_is_internal(const struct bridge *br, const char *iface)
3184 {
3185     if (!strcmp(iface, br->name)
3186         || cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", iface)) {
3187         return true;
3188     }
3189
3190     if (cfg_get_bool(0, "bonding.%s.fake-iface", iface)) {
3191         struct port *port = port_lookup(br, iface);
3192         if (port && port->n_ifaces > 1) {
3193             return true;
3194         }
3195     }
3196
3197     return false;
3198 }
3199
3200 /* Set Ethernet address of 'iface', if one is specified in the configuration
3201  * file. */
3202 static void
3203 iface_set_mac(struct iface *iface)
3204 {
3205     uint64_t mac = cfg_get_mac(0, "iface.%s.mac", iface->name);
3206     if (mac) {
3207         static uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3208
3209         eth_addr_from_uint64(mac, ea);
3210         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
3211             VLOG_ERR("interface %s: cannot set MAC to multicast address",
3212                      iface->name);
3213         } else if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
3214             VLOG_ERR("ignoring iface.%s.mac; use bridge.%s.mac instead",
3215                      iface->name, iface->name);
3216         } else {
3217             int error = netdev_nodev_set_etheraddr(iface->name, ea);
3218             if (error) {
3219                 VLOG_ERR("interface %s: setting MAC failed (%s)",
3220                          iface->name, strerror(error));
3221             }
3222         }
3223     }
3224 }
3225 \f
3226 /* Port mirroring. */
3227
3228 static void
3229 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
3230 {
3231     struct svec old_mirrors, new_mirrors;
3232     size_t i;
3233
3234     /* Collect old and new mirrors. */
3235     svec_init(&old_mirrors);
3236     svec_init(&new_mirrors);
3237     cfg_get_subsections(&new_mirrors, "mirror.%s", br->name);
3238     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3239         if (br->mirrors[i]) {
3240             svec_add(&old_mirrors, br->mirrors[i]->name);
3241         }
3242     }
3243
3244     /* Get rid of deleted mirrors and add new mirrors. */
3245     svec_sort(&old_mirrors);
3246     assert(svec_is_unique(&old_mirrors));
3247     svec_sort(&new_mirrors);
3248     assert(svec_is_unique(&new_mirrors));
3249     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3250         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3251         if (m && !svec_contains(&new_mirrors, m->name)) {
3252             mirror_destroy(m);
3253         }
3254     }
3255     for (i = 0; i < new_mirrors.n; i++) {
3256         const char *name = new_mirrors.names[i];
3257         if (!svec_contains(&old_mirrors, name)) {
3258             mirror_create(br, name);
3259         }
3260     }
3261     svec_destroy(&old_mirrors);
3262     svec_destroy(&new_mirrors);
3263
3264     /* Reconfigure all mirrors. */
3265     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3266         if (br->mirrors[i]) {
3267             mirror_reconfigure_one(br->mirrors[i]);
3268         }
3269     }
3270
3271     /* Update port reserved status. */
3272     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3273         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
3274     }
3275     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3276         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3277         if (m && m->out_port) {
3278             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
3279         }
3280     }
3281 }
3282
3283 static void
3284 mirror_create(struct bridge *br, const char *name)
3285 {
3286     struct mirror *m;
3287     size_t i;
3288
3289     for (i = 0; ; i++) {
3290         if (i >= MAX_MIRRORS) {
3291             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3292                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, name);
3293             return;
3294         }
3295         if (!br->mirrors[i]) {
3296             break;
3297         }
3298     }
3299
3300     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", name, br->name);
3301     bridge_flush(br);
3302
3303     br->mirrors[i] = m = xcalloc(1, sizeof *m);
3304     m->bridge = br;
3305     m->idx = i;
3306     m->name = xstrdup(name);
3307     svec_init(&m->src_ports);
3308     svec_init(&m->dst_ports);
3309     m->vlans = NULL;
3310     m->n_vlans = 0;
3311     m->out_vlan = -1;
3312     m->out_port = NULL;
3313 }
3314
3315 static void
3316 mirror_destroy(struct mirror *m)
3317 {
3318     if (m) {
3319         struct bridge *br = m->bridge;
3320         size_t i;
3321
3322         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3323             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3324             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3325         }
3326
3327         svec_destroy(&m->src_ports);
3328         svec_destroy(&m->dst_ports);
3329         free(m->vlans);
3330
3331         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
3332         free(m);
3333
3334         bridge_flush(br);
3335     }
3336 }
3337
3338 static void
3339 prune_ports(struct mirror *m, struct svec *ports)
3340 {
3341     struct svec tmp;
3342     size_t i;
3343
3344     svec_sort_unique(ports);
3345
3346     svec_init(&tmp);
3347     for (i = 0; i < ports->n; i++) {
3348         const char *name = ports->names[i];
3349         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
3350             svec_add(&tmp, name);
3351         } else {
3352             VLOG_WARN("mirror.%s.%s: cannot match on nonexistent port %s",
3353                       m->bridge->name, m->name, name);
3354         }
3355     }
3356     svec_swap(ports, &tmp);
3357     svec_destroy(&tmp);
3358 }
3359
3360 static size_t
3361 prune_vlans(struct mirror *m, struct svec *vlan_strings, int **vlans)
3362 {
3363     size_t n_vlans, i;
3364
3365     /* This isn't perfect: it won't combine "0" and "00", and the textual sort
3366      * order won't give us numeric sort order.  But that's good enough for what
3367      * we need right now. */
3368     svec_sort_unique(vlan_strings);
3369
3370     *vlans = xmalloc(sizeof *vlans * vlan_strings->n);
3371     n_vlans = 0;
3372     for (i = 0; i < vlan_strings->n; i++) {
3373         const char *name = vlan_strings->names[i];
3374         int vlan;
3375         if (!str_to_int(name, 10, &vlan) || vlan < 0 || vlan > 4095) {
3376             VLOG_WARN("mirror.%s.%s.select.vlan: ignoring invalid VLAN %s",
3377                       m->bridge->name, m->name, name);
3378         } else {
3379             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
3380         }
3381     }
3382     return n_vlans;
3383 }
3384
3385 static bool
3386 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
3387 {
3388     size_t i;
3389
3390     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3391         if (m->vlans[i] == vlan) {
3392             return true;
3393         }
3394     }
3395     return false;
3396 }
3397
3398 static bool
3399 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
3400 {
3401     size_t i;
3402
3403     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3404         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
3405             return true;
3406         }
3407     }
3408     return false;
3409 }
3410
3411 static void
3412 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m)
3413 {
3414     char *pfx = xasprintf("mirror.%s.%s", m->bridge->name, m->name);
3415     struct svec src_ports, dst_ports, ports;
3416     struct svec vlan_strings;
3417     mirror_mask_t mirror_bit;
3418     const char *out_port_name;
3419     struct port *out_port;
3420     int out_vlan;
3421     size_t n_vlans;
3422     int *vlans;
3423     size_t i;
3424     bool mirror_all_ports;
3425     bool any_ports_specified;
3426
3427     /* Get output port. */
3428     out_port_name = cfg_get_key(0, "mirror.%s.%s.output.port",
3429                                 m->bridge->name, m->name);
3430     if (out_port_name) {
3431         out_port = port_lookup(m->bridge, out_port_name);
3432         if (!out_port) {
3433             VLOG_ERR("%s.output.port: bridge %s does not have a port "
3434                       "named %s", pfx, m->bridge->name, out_port_name);
3435             mirror_destroy(m);
3436             free(pfx);
3437             return;
3438         }
3439         out_vlan = -1;
3440
3441         if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3442             VLOG_ERR("%s.output.port and %s.output.vlan both specified; "
3443                      "ignoring %s.output.vlan", pfx, pfx, pfx);
3444         }
3445     } else if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3446         out_port = NULL;
3447         out_vlan = cfg_get_vlan(0, "%s.output.vlan", pfx);
3448     } else {
3449         VLOG_ERR("%s: neither %s.output.port nor %s.output.vlan specified, "
3450                  "but exactly one is required; disabling port mirror %s",
3451                  pfx, pfx, pfx, pfx);
3452         mirror_destroy(m);
3453         free(pfx);
3454         return;
3455     }
3456
3457     /* Get all the ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
3458     svec_init(&src_ports);
3459     svec_init(&dst_ports);
3460     svec_init(&ports);
3461     cfg_get_all_keys(&src_ports, "%s.select.src-port", pfx);
3462     cfg_get_all_keys(&dst_ports, "%s.select.dst-port", pfx);
3463     cfg_get_all_keys(&ports, "%s.select.port", pfx);
3464     any_ports_specified = src_ports.n || dst_ports.n || ports.n;
3465     svec_append(&src_ports, &ports);
3466     svec_append(&dst_ports, &ports);
3467     svec_destroy(&ports);
3468     prune_ports(m, &src_ports);
3469     prune_ports(m, &dst_ports);
3470     if (any_ports_specified && !src_ports.n && !dst_ports.n) {
3471         VLOG_ERR("%s: none of the specified ports exist; "
3472                  "disabling port mirror %s", pfx, pfx);
3473         mirror_destroy(m);
3474         goto exit;
3475     }
3476
3477     /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
3478     svec_init(&vlan_strings);
3479     cfg_get_all_keys(&vlan_strings, "%s.select.vlan", pfx);
3480     n_vlans = prune_vlans(m, &vlan_strings, &vlans);
3481     svec_destroy(&vlan_strings);
3482
3483     /* Update mirror data. */
3484     if (!svec_equal(&m->src_ports, &src_ports)
3485         || !svec_equal(&m->dst_ports, &dst_ports)
3486         || m->n_vlans != n_vlans
3487         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
3488         || m->out_port != out_port
3489         || m->out_vlan != out_vlan) {
3490         bridge_flush(m->bridge);
3491     }
3492     svec_swap(&m->src_ports, &src_ports);
3493     svec_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
3494     free(m->vlans);
3495     m->vlans = vlans;
3496     m->n_vlans = n_vlans;
3497     m->out_port = out_port;
3498     m->out_vlan = out_vlan;
3499
3500     /* If no selection criteria have been given, mirror for all ports. */
3501     mirror_all_ports = (!m->src_ports.n) && (!m->dst_ports.n) && (!m->n_vlans);
3502
3503     /* Update ports. */
3504     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
3505     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3506         struct port *port = m->bridge->ports[i];
3507
3508         if (mirror_all_ports
3509             || svec_contains(&m->src_ports, port->name)
3510             || (m->n_vlans
3511                 && (!port->vlan
3512                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
3513                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
3514             port->src_mirrors |= mirror_bit;
3515         } else {
3516             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3517         }
3518
3519         if (mirror_all_ports || svec_contains(&m->dst_ports, port->name)) {
3520             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
3521         } else {
3522             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3523         }
3524     }
3525
3526     /* Clean up. */
3527 exit:
3528     svec_destroy(&src_ports);
3529     svec_destroy(&dst_ports);
3530     free(pfx);
3531 }
3532 \f
3533 /* Spanning tree protocol. */
3534
3535 static void brstp_update_port_state(struct port *);
3536
3537 static void
3538 brstp_send_bpdu(struct ofpbuf *pkt, int port_no, void *br_)
3539 {
3540     struct bridge *br = br_;
3541     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
3542     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, port_no);
3543     if (!iface) {
3544         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
3545                      br->name, port_no);
3546     } else if (eth_addr_is_zero(iface->mac)) {
3547         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d with unknown MAC",
3548                      br->name, port_no);
3549     } else {
3550         union ofp_action action;
3551         struct eth_header *eth = pkt->l2;
3552         flow_t flow;
3553
3554         memcpy(eth->eth_src, iface->mac, ETH_ADDR_LEN);
3555
3556         memset(&action, 0, sizeof action);
3557         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
3558         action.output.len = htons(sizeof action);
3559         action.output.port = htons(port_no);
3560
3561         flow_extract(pkt, ODPP_NONE, &flow);
3562         ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, &action, 1, pkt);
3563     }
3564     ofpbuf_delete(pkt);
3565 }
3566
3567 static void
3568 brstp_reconfigure(struct bridge *br)
3569 {
3570     size_t i;
3571
3572     if (!cfg_get_bool(0, "stp.%s.enabled", br->name)) {
3573         if (br->stp) {
3574             stp_destroy(br->stp);
3575             br->stp = NULL;
3576
3577             bridge_flush(br);
3578         }
3579     } else {
3580         uint64_t bridge_address, bridge_id;
3581         int bridge_priority;
3582
3583         bridge_address = cfg_get_mac(0, "stp.%s.address", br->name);
3584         if (!bridge_address) {
3585             if (br->stp) {
3586                 bridge_address = (stp_get_bridge_id(br->stp)
3587                                   & ((UINT64_C(1) << 48) - 1));
3588             } else {
3589                 uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
3590                 eth_addr_random(mac);
3591                 bridge_address = eth_addr_to_uint64(mac);
3592             }
3593         }
3594
3595         if (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED, "stp.%s.priority",
3596                          br->name)) {
3597             bridge_priority = cfg_get_int(0, "stp.%s.priority", br->name);
3598         } else {
3599             bridge_priority = STP_DEFAULT_BRIDGE_PRIORITY;
3600         }
3601
3602         bridge_id = bridge_address | ((uint64_t) bridge_priority << 48);
3603         if (!br->stp) {
3604             br->stp = stp_create(br->name, bridge_id, brstp_send_bpdu, br);
3605             br->stp_last_tick = time_msec();
3606             bridge_flush(br);
3607         } else {
3608             if (bridge_id != stp_get_bridge_id(br->stp)) {
3609                 stp_set_bridge_id(br->stp, bridge_id);
3610                 bridge_flush(br);
3611             }
3612         }
3613
3614         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3615             struct port *p = br->ports[i];
3616             int dp_ifidx;
3617             struct stp_port *sp;
3618             int path_cost, priority;
3619             bool enable;
3620
3621             if (!p->n_ifaces) {
3622                 continue;
3623             }
3624             dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3625             if (dp_ifidx < 0 || dp_ifidx >= STP_MAX_PORTS) {
3626                 continue;
3627             }
3628
3629             sp = stp_get_port(br->stp, dp_ifidx);
3630             enable = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
3631                                     "stp.%s.port.%s.enabled",
3632                                     br->name, p->name)
3633                       || cfg_get_bool(0, "stp.%s.port.%s.enabled",
3634                                       br->name, p->name));
3635             if (p->is_mirror_output_port) {
3636                 enable = false;
3637             }
3638             if (enable != (stp_port_get_state(sp) != STP_DISABLED)) {
3639                 bridge_flush(br); /* Might not be necessary. */
3640                 if (enable) {
3641                     stp_port_enable(sp);
3642                 } else {
3643                     stp_port_disable(sp);
3644                 }
3645             }
3646
3647             path_cost = cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.path-cost",
3648                                     br->name, p->name);
3649             stp_port_set_path_cost(sp, path_cost ? path_cost : 19 /* XXX */);
3650
3651             priority = (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED,
3652                                      "stp.%s.port.%s.priority",
3653                                      br->name, p->name)
3654                         ? cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.priority",
3655                                       br->name, p->name)
3656                         : STP_DEFAULT_PORT_PRIORITY);
3657             stp_port_set_priority(sp, priority);
3658         }
3659
3660         brstp_adjust_timers(br);
3661     }
3662     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3663         brstp_update_port_state(br->ports[i]);
3664     }
3665 }
3666
3667 static void
3668 brstp_update_port_state(struct port *p)
3669 {
3670     struct bridge *br = p->bridge;
3671     enum stp_state state;
3672
3673     /* Figure out new state. */
3674     state = STP_DISABLED;
3675     if (br->stp && p->n_ifaces > 0) {
3676         int dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3677         if (dp_ifidx >= 0 && dp_ifidx < STP_MAX_PORTS) {
3678             state = stp_port_get_state(stp_get_port(br->stp, dp_ifidx));
3679         }
3680     }
3681
3682     /* Update state. */
3683     if (p->stp_state != state) {
3684         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(10, 10);
3685         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
3686                      p->name, stp_state_name(p->stp_state),
3687                      stp_state_name(state));
3688         if (p->stp_state == STP_DISABLED) {
3689             bridge_flush(br);
3690         } else {
3691             ofproto_revalidate(p->bridge->ofproto, p->stp_state_tag);
3692         }
3693         p->stp_state = state;
3694         p->stp_state_tag = (p->stp_state == STP_DISABLED ? 0
3695                             : tag_create_random());
3696     }
3697 }
3698
3699 static void
3700 brstp_adjust_timers(struct bridge *br)
3701 {
3702     int hello_time = cfg_get_int(0, "stp.%s.hello-time", br->name);
3703     int max_age = cfg_get_int(0, "stp.%s.max-age", br->name);
3704     int forward_delay = cfg_get_int(0, "stp.%s.forward-delay", br->name);
3705
3706     stp_set_hello_time(br->stp, hello_time ? hello_time : 2000);
3707     stp_set_max_age(br->stp, max_age ? max_age : 20000);
3708     stp_set_forward_delay(br->stp, forward_delay ? forward_delay : 15000);
3709 }
3710
3711 static void
3712 brstp_run(struct bridge *br)
3713 {
3714     if (br->stp) {
3715         long long int now = time_msec();
3716         long long int elapsed = now - br->stp_last_tick;
3717         struct stp_port *sp;
3718
3719         if (elapsed > 0) {
3720             stp_tick(br->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
3721             br->stp_last_tick = now;
3722         }
3723         while (stp_get_changed_port(br->stp, &sp)) {
3724             struct port *p = port_from_dp_ifidx(br, stp_port_no(sp));
3725             if (p) {
3726                 brstp_update_port_state(p);
3727             }
3728         }
3729     }
3730 }
3731
3732 static void
3733 brstp_wait(struct bridge *br)
3734 {
3735     if (br->stp) {
3736         poll_timer_wait(1000);
3737     }
3738 }