bridge: Don't learn from inadmissible flows when revising learning table.
[sliver-openvswitch.git] / vswitchd / bridge.c
1 /* Copyright (c) 2008, 2009, 2010 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 "coverage.h"
34 #include "dirs.h"
35 #include "dpif.h"
36 #include "dynamic-string.h"
37 #include "flow.h"
38 #include "hash.h"
39 #include "list.h"
40 #include "mac-learning.h"
41 #include "netdev.h"
42 #include "odp-util.h"
43 #include "ofp-print.h"
44 #include "ofpbuf.h"
45 #include "ofproto/netflow.h"
46 #include "ofproto/ofproto.h"
47 #include "packets.h"
48 #include "poll-loop.h"
49 #include "port-array.h"
50 #include "proc-net-compat.h"
51 #include "process.h"
52 #include "sha1.h"
53 #include "shash.h"
54 #include "socket-util.h"
55 #include "stream-ssl.h"
56 #include "svec.h"
57 #include "timeval.h"
58 #include "util.h"
59 #include "unixctl.h"
60 #include "vconn.h"
61 #include "vswitchd/vswitch-idl.h"
62 #include "xenserver.h"
63 #include "xtoxll.h"
64 #include "sflow_api.h"
65
66 #define THIS_MODULE VLM_bridge
67 #include "vlog.h"
68
69 struct dst {
70     uint16_t vlan;
71     uint16_t dp_ifidx;
72 };
73
74 struct iface {
75     /* These members are always valid. */
76     struct port *port;          /* Containing port. */
77     size_t port_ifidx;          /* Index within containing port. */
78     char *name;                 /* Host network device name. */
79     tag_type tag;               /* Tag associated with this interface. */
80     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
81
82     /* These members are valid only after bridge_reconfigure() causes them to
83      * be initialized.*/
84     int dp_ifidx;               /* Index within kernel datapath. */
85     struct netdev *netdev;      /* Network device. */
86     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
87
88     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
89     const struct ovsrec_interface *cfg;
90 };
91
92 #define BOND_MASK 0xff
93 struct bond_entry {
94     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
95     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
96     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
97 };
98
99 #define MAX_MIRRORS 32
100 typedef uint32_t mirror_mask_t;
101 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
102 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
103 struct mirror {
104     struct bridge *bridge;
105     size_t idx;
106     char *name;
107
108     /* Selection criteria. */
109     struct shash src_ports;     /* Name is port name; data is always NULL. */
110     struct shash dst_ports;     /* Name is port name; data is always NULL. */
111     int *vlans;
112     size_t n_vlans;
113
114     /* Output. */
115     struct port *out_port;
116     int out_vlan;
117 };
118
119 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
120 struct port {
121     struct bridge *bridge;
122     size_t port_idx;
123     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
124     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1. */
125     char *name;
126
127     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
128      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
129     struct iface **ifaces;
130     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
131
132     /* Bonding info. */
133     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
134     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
135     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
136     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
137     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
138     bool bond_compat_is_stale;  /* Need to call port_update_bond_compat()? */
139     bool bond_fake_iface;       /* Fake a bond interface for legacy compat? */
140     int bond_rebalance_interval; /* Interval between rebalances, in ms. */
141     long long int bond_next_rebalance; /* Next rebalancing time. */
142
143     /* Port mirroring info. */
144     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
145     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
146     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
147
148     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
149     const struct ovsrec_port *cfg;
150 };
151
152 #define DP_MAX_PORTS 255
153 struct bridge {
154     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
155     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
156     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table. */
157     bool sent_config_request;   /* Successfully sent config request? */
158     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
159
160     /* Support for remote controllers. */
161     char *controller;           /* NULL if there is no remote controller;
162                                  * "discover" to do controller discovery;
163                                  * otherwise a vconn name. */
164
165     /* OpenFlow switch processing. */
166     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
167
168     /* Description strings. */
169     char *mfr_desc;             /* Manufacturer. */
170     char *hw_desc;              /* Hardware. */
171     char *sw_desc;              /* Software version. */
172     char *serial_desc;          /* Serial number. */
173     char *dp_desc;              /* Datapath description. */
174
175     /* Kernel datapath information. */
176     struct dpif *dpif;          /* Datapath. */
177     struct port_array ifaces;   /* Indexed by kernel datapath port number. */
178
179     /* Bridge ports. */
180     struct port **ports;
181     size_t n_ports, allocated_ports;
182
183     /* Bonding. */
184     bool has_bonded_ports;
185
186     /* Flow tracking. */
187     bool flush;
188
189     /* Flow statistics gathering. */
190     time_t next_stats_request;
191
192     /* Port mirroring. */
193     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
194
195     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
196     const struct ovsrec_bridge *cfg;
197 };
198
199 /* List of all bridges. */
200 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
201
202 /* Maximum number of datapaths. */
203 enum { DP_MAX = 256 };
204
205 static struct bridge *bridge_create(const struct ovsrec_bridge *br_cfg);
206 static void bridge_destroy(struct bridge *);
207 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
208 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_dump_flows;
209 static int bridge_run_one(struct bridge *);
210 static const struct ovsrec_controller *bridge_get_controller(
211                       const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
212                       const struct bridge *br);
213 static void bridge_reconfigure_one(const struct ovsrec_open_vswitch *,
214                                    struct bridge *);
215 static void bridge_reconfigure_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *,
216                                           struct bridge *);
217 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct shash *ifaces);
218 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
219 static void bridge_flush(struct bridge *);
220 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
221                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
222                                       struct iface **hw_addr_iface);
223 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
224                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
225                                         struct iface *hw_addr_iface);
226 static struct iface *bridge_get_local_iface(struct bridge *);
227 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
228
229 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_fdb_show;
230
231 static void bond_init(void);
232 static void bond_run(struct bridge *);
233 static void bond_wait(struct bridge *);
234 static void bond_rebalance_port(struct port *);
235 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
236 static void bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable);
237
238 static struct port *port_create(struct bridge *, const char *name);
239 static void port_reconfigure(struct port *, const struct ovsrec_port *);
240 static void port_destroy(struct port *);
241 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
242 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
243 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
244                                        uint16_t dp_ifidx);
245 static void port_update_bond_compat(struct port *);
246 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
247 static void port_update_bonding(struct port *);
248
249 static struct mirror *mirror_create(struct bridge *, const char *name);
250 static void mirror_destroy(struct mirror *);
251 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
252 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *, struct ovsrec_mirror *);
253 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
254
255 static struct iface *iface_create(struct port *port, 
256                                   const struct ovsrec_interface *if_cfg);
257 static void iface_destroy(struct iface *);
258 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
259 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
260                                          uint16_t dp_ifidx);
261 static bool iface_is_internal(const struct bridge *, const char *name);
262 static void iface_set_mac(struct iface *);
263
264 /* Hooks into ofproto processing. */
265 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
266 \f
267 /* Public functions. */
268
269 /* Adds the name of each interface used by a bridge, including local and
270  * internal ports, to 'svec'. */
271 void
272 bridge_get_ifaces(struct svec *svec) 
273 {
274     struct bridge *br, *next;
275     size_t i, j;
276
277     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
278         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
279             struct port *port = br->ports[i];
280
281             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
282                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
283                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
284                     VLOG_ERR("%s interface not in datapath %s, ignoring",
285                              iface->name, dpif_name(br->dpif));
286                 } else {
287                     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL) {
288                         svec_add(svec, iface->name);
289                     }
290                 }
291             }
292         }
293     }
294 }
295
296 void
297 bridge_init(const struct ovsrec_open_vswitch *cfg)
298 {
299     struct svec bridge_names;
300     struct svec dpif_names, dpif_types;
301     size_t i;
302
303     unixctl_command_register("fdb/show", bridge_unixctl_fdb_show, NULL);
304
305     svec_init(&bridge_names);
306     for (i = 0; i < cfg->n_bridges; i++) {
307         svec_add(&bridge_names, cfg->bridges[i]->name);
308     }
309     svec_sort(&bridge_names);
310
311     svec_init(&dpif_names);
312     svec_init(&dpif_types);
313     dp_enumerate_types(&dpif_types);
314     for (i = 0; i < dpif_types.n; i++) {
315         struct dpif *dpif;
316         int retval;
317         size_t j;
318
319         dp_enumerate_names(dpif_types.names[i], &dpif_names);
320
321         for (j = 0; j < dpif_names.n; j++) {
322             retval = dpif_open(dpif_names.names[j], dpif_types.names[i], &dpif);
323             if (!retval) {
324                 struct svec all_names;
325                 size_t k;
326
327                 svec_init(&all_names);
328                 dpif_get_all_names(dpif, &all_names);
329                 for (k = 0; k < all_names.n; k++) {
330                     if (svec_contains(&bridge_names, all_names.names[k])) {
331                         goto found;
332                     }
333                 }
334                 dpif_delete(dpif);
335             found:
336                 svec_destroy(&all_names);
337                 dpif_close(dpif);
338             }
339         }
340     }
341     svec_destroy(&bridge_names);
342     svec_destroy(&dpif_names);
343     svec_destroy(&dpif_types);
344
345     unixctl_command_register("bridge/dump-flows", bridge_unixctl_dump_flows,
346                              NULL);
347
348     bond_init();
349     bridge_reconfigure(cfg);
350 }
351
352 #ifdef HAVE_OPENSSL
353 static void
354 bridge_configure_ssl(const struct ovsrec_ssl *ssl)
355 {
356     /* XXX SSL should be configurable on a per-bridge basis. */
357     if (ssl) {
358         stream_ssl_set_private_key_file(ssl->private_key);
359         stream_ssl_set_certificate_file(ssl->certificate);
360         stream_ssl_set_ca_cert_file(ssl->ca_cert, ssl->bootstrap_ca_cert);
361     }
362 }
363 #endif
364
365 /* Attempt to create the network device 'iface_name' through the netdev
366  * library. */
367 static int
368 set_up_iface(const struct ovsrec_interface *iface_cfg, struct iface *iface,
369              bool create)
370 {
371     struct shash_node *node;
372     struct shash options;
373     int error = 0;
374     size_t i;
375
376     shash_init(&options);
377     for (i = 0; i < iface_cfg->n_options; i++) {
378         shash_add(&options, iface_cfg->key_options[i],
379                   xstrdup(iface_cfg->value_options[i]));
380     }
381
382     if (create) {
383         struct netdev_options netdev_options;
384
385         memset(&netdev_options, 0, sizeof netdev_options);
386         netdev_options.name = iface_cfg->name;
387         if (!strcmp(iface_cfg->type, "internal")) {
388             /* An "internal" config type maps to a netdev "system" type. */
389             netdev_options.type = "system";
390         } else {
391             netdev_options.type = iface_cfg->type;
392         }
393         netdev_options.args = &options;
394         netdev_options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
395         netdev_options.may_create = true;
396         if (iface_is_internal(iface->port->bridge, iface_cfg->name)) {
397             netdev_options.may_open = true;
398         }
399
400         error = netdev_open(&netdev_options, &iface->netdev);
401
402         if (iface->netdev) {
403             netdev_get_carrier(iface->netdev, &iface->enabled);
404         }
405     } else if (iface->netdev) {
406         const char *netdev_type = netdev_get_type(iface->netdev);
407         const char *iface_type = iface_cfg->type && strlen(iface_cfg->type)
408                                   ? iface_cfg->type : NULL;
409
410         /* An "internal" config type maps to a netdev "system" type. */
411         if (iface_type && !strcmp(iface_type, "internal")) {
412             iface_type = "system";
413         }
414
415         if (!iface_type || !strcmp(netdev_type, iface_type)) {
416             error = netdev_reconfigure(iface->netdev, &options);
417         } else {
418             VLOG_WARN("%s: attempting change device type from %s to %s",
419                       iface_cfg->name, netdev_type, iface_type);
420             error = EINVAL;
421         }
422     }
423
424     SHASH_FOR_EACH (node, &options) {
425         free(node->data);
426     }
427     shash_destroy(&options);
428
429     return error;
430 }
431
432 static int
433 reconfigure_iface(const struct ovsrec_interface *iface_cfg, struct iface *iface)
434 {
435     return set_up_iface(iface_cfg, iface, false);
436 }
437
438 static bool
439 check_iface_netdev(struct bridge *br OVS_UNUSED, struct iface *iface,
440                    void *aux OVS_UNUSED)
441 {
442     if (!iface->netdev) {
443         int error = set_up_iface(iface->cfg, iface, true);
444         if (error) {
445             VLOG_WARN("could not open netdev on %s, dropping: %s", iface->name,
446                                                                strerror(error));
447             return false;
448         }
449     }
450
451     return true;
452 }
453
454 static bool
455 check_iface_dp_ifidx(struct bridge *br, struct iface *iface,
456                      void *aux OVS_UNUSED)
457 {
458     if (iface->dp_ifidx >= 0) {
459         VLOG_DBG("%s has interface %s on port %d",
460                  dpif_name(br->dpif),
461                  iface->name, iface->dp_ifidx);
462         return true;
463     } else {
464         VLOG_ERR("%s interface not in %s, dropping",
465                  iface->name, dpif_name(br->dpif));
466         return false;
467     }
468 }
469
470 static bool
471 set_iface_properties(struct bridge *br OVS_UNUSED, struct iface *iface,
472                      void *aux OVS_UNUSED)
473 {
474     /* Set policing attributes. */
475     netdev_set_policing(iface->netdev,
476                         iface->cfg->ingress_policing_rate,
477                         iface->cfg->ingress_policing_burst);
478
479     /* Set MAC address of internal interfaces other than the local
480      * interface. */
481     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL
482         && iface_is_internal(br, iface->name)) {
483         iface_set_mac(iface);
484     }
485
486     return true;
487 }
488
489 /* Calls 'cb' for each interfaces in 'br', passing along the 'aux' argument.
490  * Deletes from 'br' all the interfaces for which 'cb' returns false, and then
491  * deletes from 'br' any ports that no longer have any interfaces. */
492 static void
493 iterate_and_prune_ifaces(struct bridge *br,
494                          bool (*cb)(struct bridge *, struct iface *,
495                                     void *aux),
496                          void *aux)
497 {
498     size_t i, j;
499
500     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
501         struct port *port = br->ports[i];
502         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
503             struct iface *iface = port->ifaces[j];
504             if (cb(br, iface, aux)) {
505                 j++;
506             } else {
507                 iface_destroy(iface);
508             }
509         }
510
511         if (port->n_ifaces) {
512             i++;
513         } else  {
514             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
515             port_destroy(port);
516         }
517     }
518 }
519
520 void
521 bridge_reconfigure(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg)
522 {
523     struct ovsdb_idl_txn *txn;
524     struct shash old_br, new_br;
525     struct shash_node *node;
526     struct bridge *br, *next;
527     size_t i;
528     int sflow_bridge_number;
529
530     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
531
532     txn = ovsdb_idl_txn_create(ovs_cfg->header_.table->idl);
533
534     /* Collect old and new bridges. */
535     shash_init(&old_br);
536     shash_init(&new_br);
537     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
538         shash_add(&old_br, br->name, br);
539     }
540     for (i = 0; i < ovs_cfg->n_bridges; i++) {
541         const struct ovsrec_bridge *br_cfg = ovs_cfg->bridges[i];
542         if (!shash_add_once(&new_br, br_cfg->name, br_cfg)) {
543             VLOG_WARN("more than one bridge named %s", br_cfg->name);
544         }
545     }
546
547     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
548     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
549         struct ovsrec_bridge *br_cfg = shash_find_data(&new_br, br->name);
550         if (br_cfg) {
551             br->cfg = br_cfg;
552         } else {
553             bridge_destroy(br);
554         }
555     }
556     SHASH_FOR_EACH (node, &new_br) {
557         const char *br_name = node->name;
558         const struct ovsrec_bridge *br_cfg = node->data;
559         br = shash_find_data(&old_br, br_name);
560         if (br) {
561             /* If the bridge datapath type has changed, we need to tear it
562              * down and recreate. */
563             if (strcmp(br->cfg->datapath_type, br_cfg->datapath_type)) {
564                 bridge_destroy(br);
565                 bridge_create(br_cfg);
566             }
567         } else {
568             bridge_create(br_cfg);
569         }
570     }
571     shash_destroy(&old_br);
572     shash_destroy(&new_br);
573
574 #ifdef HAVE_OPENSSL
575     /* Configure SSL. */
576     bridge_configure_ssl(ovs_cfg->ssl);
577 #endif
578
579     /* Reconfigure all bridges. */
580     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
581         bridge_reconfigure_one(ovs_cfg, br);
582     }
583
584     /* Add and delete ports on all datapaths.
585      *
586      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
587      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
588      * port deletions before any port additions. */
589     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
590         struct odp_port *dpif_ports;
591         size_t n_dpif_ports;
592         struct shash want_ifaces;
593
594         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
595         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
596         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
597             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
598             if (!shash_find(&want_ifaces, p->devname)
599                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
600                 int retval = dpif_port_del(br->dpif, p->port);
601                 if (retval) {
602                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from %s: %s",
603                              p->devname, dpif_name(br->dpif),
604                              strerror(retval));
605                 }
606             }
607         }
608         shash_destroy(&want_ifaces);
609         free(dpif_ports);
610     }
611     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
612         struct odp_port *dpif_ports;
613         size_t n_dpif_ports;
614         struct shash cur_ifaces, want_ifaces;
615         struct shash_node *node;
616
617         /* Get the set of interfaces currently in this datapath. */
618         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
619         shash_init(&cur_ifaces);
620         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
621             const char *name = dpif_ports[i].devname;
622             if (!shash_find(&cur_ifaces, name)) {
623                 shash_add(&cur_ifaces, name, NULL);
624             }
625         }
626         free(dpif_ports);
627
628         /* Get the set of interfaces we want on this datapath. */
629         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
630
631         SHASH_FOR_EACH (node, &want_ifaces) {
632             const char *if_name = node->name;
633             struct iface *iface = node->data;
634
635             if (shash_find(&cur_ifaces, if_name)) {
636                 /* Already exists, just reconfigure it. */
637                 if (iface) {
638                     reconfigure_iface(iface->cfg, iface);
639                 }
640             } else {
641                 /* Need to add to datapath. */
642                 bool internal;
643                 int error;
644
645                 /* Add to datapath. */
646                 internal = iface_is_internal(br, if_name);
647                 error = dpif_port_add(br->dpif, if_name,
648                                       internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0, NULL);
649                 if (error == EFBIG) {
650                     VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on %s",
651                              dpif_name(br->dpif));
652                     break;
653                 } else if (error) {
654                     VLOG_ERR("failed to add %s interface to %s: %s",
655                              if_name, dpif_name(br->dpif), strerror(error));
656                 }
657             }
658         }
659         shash_destroy(&cur_ifaces);
660         shash_destroy(&want_ifaces);
661     }
662     sflow_bridge_number = 0;
663     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
664         uint8_t ea[8];
665         uint64_t dpid;
666         struct iface *local_iface;
667         struct iface *hw_addr_iface;
668         char *dpid_string;
669
670         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
671
672         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_netdev, NULL);
673         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_dp_ifidx, NULL);
674
675         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
676         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &hw_addr_iface);
677         local_iface = bridge_get_local_iface(br);
678         if (local_iface) {
679             int error = netdev_set_etheraddr(local_iface->netdev, ea);
680             if (error) {
681                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
682                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
683                             "Ethernet address: %s",
684                             br->name, strerror(error));
685             }
686         }
687
688         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, hw_addr_iface);
689         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
690
691         dpid_string = xasprintf("%012"PRIx64, dpid);
692         ovsrec_bridge_set_datapath_id(br->cfg, dpid_string);
693         free(dpid_string);
694
695         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
696         if (br->cfg->netflow) {
697             struct ovsrec_netflow *nf_cfg = br->cfg->netflow;
698             struct netflow_options opts;
699
700             memset(&opts, 0, sizeof opts);
701
702             dpif_get_netflow_ids(br->dpif, &opts.engine_type, &opts.engine_id);
703             if (nf_cfg->engine_type) {
704                 opts.engine_type = *nf_cfg->engine_type;
705             }
706             if (nf_cfg->engine_id) {
707                 opts.engine_id = *nf_cfg->engine_id;
708             }
709
710             opts.active_timeout = nf_cfg->active_timeout;
711             if (!opts.active_timeout) {
712                 opts.active_timeout = -1;
713             } else if (opts.active_timeout < 0) {
714                 VLOG_WARN("bridge %s: active timeout interval set to negative "
715                           "value, using default instead (%d seconds)", br->name,
716                           NF_ACTIVE_TIMEOUT_DEFAULT);
717                 opts.active_timeout = -1;
718             }
719
720             opts.add_id_to_iface = nf_cfg->add_id_to_interface;
721             if (opts.add_id_to_iface) {
722                 if (opts.engine_id > 0x7f) {
723                     VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict "
724                               "with another vswitch, choose an engine id less "
725                               "than 128", br->name);
726                 }
727                 if (br->n_ports > 508) {
728                     VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict "
729                               "with another port when more than 508 ports are "
730                               "used", br->name);
731                 }
732             }
733
734             opts.collectors.n = nf_cfg->n_targets;
735             opts.collectors.names = nf_cfg->targets;
736             if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &opts)) {
737                 VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors", 
738                          br->name);
739             }
740         } else {
741             ofproto_set_netflow(br->ofproto, NULL);
742         }
743
744         /* Set sFlow configuration on this bridge. */
745         if (br->cfg->sflow) {
746             const struct ovsrec_sflow *sflow_cfg = br->cfg->sflow;
747             const struct ovsrec_controller *ctrl;
748             struct ofproto_sflow_options oso;
749
750             memset(&oso, 0, sizeof oso);
751
752             oso.targets.n = sflow_cfg->n_targets;
753             oso.targets.names = sflow_cfg->targets;
754
755             oso.sampling_rate = SFL_DEFAULT_SAMPLING_RATE;
756             if (sflow_cfg->sampling) {
757                 oso.sampling_rate = *sflow_cfg->sampling;
758             }
759
760             oso.polling_interval = SFL_DEFAULT_POLLING_INTERVAL;
761             if (sflow_cfg->polling) {
762                 oso.polling_interval = *sflow_cfg->polling;
763             }
764
765             oso.header_len = SFL_DEFAULT_HEADER_SIZE;
766             if (sflow_cfg->header) {
767                 oso.header_len = *sflow_cfg->header;
768             }
769
770             oso.sub_id = sflow_bridge_number++;
771             oso.agent_device = sflow_cfg->agent;
772
773             ctrl = bridge_get_controller(ovs_cfg, br);
774             oso.control_ip = ctrl ? ctrl->local_ip : NULL;
775             ofproto_set_sflow(br->ofproto, &oso);
776
777             svec_destroy(&oso.targets);
778         } else {
779             ofproto_set_sflow(br->ofproto, NULL);
780         }
781
782         /* Update the controller and related settings.  It would be more
783          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
784          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
785          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
786          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
787          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
788          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
789          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
790          * the datapath ID before the controller. */
791         bridge_reconfigure_controller(ovs_cfg, br);
792     }
793     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
794         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
795             struct port *port = br->ports[i];
796
797             port_update_vlan_compat(port);
798             port_update_bonding(port);
799         }
800     }
801     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
802         iterate_and_prune_ifaces(br, set_iface_properties, NULL);
803     }
804
805     ovsrec_open_vswitch_set_cur_cfg(ovs_cfg, ovs_cfg->next_cfg);
806
807     ovsdb_idl_txn_commit(txn);
808     ovsdb_idl_txn_destroy(txn); /* XXX */
809 }
810
811 static const char *
812 get_ovsrec_key_value(const char *key, char **keys, char **values, size_t n)
813 {
814     size_t i;
815
816     for (i = 0; i < n; i++) {
817         if (!strcmp(keys[i], key)) {
818             return values[i];
819         }
820     }
821     return NULL;
822 }
823
824 static const char *
825 bridge_get_other_config(const struct ovsrec_bridge *br_cfg, const char *key)
826 {
827     return get_ovsrec_key_value(key,
828                                 br_cfg->key_other_config,
829                                 br_cfg->value_other_config,
830                                 br_cfg->n_other_config);
831 }
832
833 static void
834 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
835                           struct iface **hw_addr_iface)
836 {
837     const char *hwaddr;
838     size_t i, j;
839     int error;
840
841     *hw_addr_iface = NULL;
842
843     /* Did the user request a particular MAC? */
844     hwaddr = bridge_get_other_config(br->cfg, "hwaddr");
845     if (hwaddr && eth_addr_from_string(hwaddr, ea)) {
846         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
847             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
848                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
849         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
850             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
851         } else {
852             return;
853         }
854     }
855
856     /* Otherwise choose the minimum non-local MAC address among all of the
857      * interfaces. */
858     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
859     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
860         struct port *port = br->ports[i];
861         uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
862         struct iface *iface;
863
864         /* Mirror output ports don't participate. */
865         if (port->is_mirror_output_port) {
866             continue;
867         }
868
869         /* Choose the MAC address to represent the port. */
870         if (port->cfg->mac && eth_addr_from_string(port->cfg->mac, iface_ea)) {
871             /* Find the interface with this Ethernet address (if any) so that
872              * we can provide the correct devname to the caller. */
873             iface = NULL;
874             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
875                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
876                 uint8_t candidate_ea[ETH_ADDR_LEN];
877                 if (!netdev_get_etheraddr(candidate->netdev, candidate_ea)
878                     && eth_addr_equals(iface_ea, candidate_ea)) {
879                     iface = candidate;
880                 }
881             }
882         } else {
883             /* Choose the interface whose MAC address will represent the port.
884              * The Linux kernel bonding code always chooses the MAC address of
885              * the first slave added to a bond, and the Fedora networking
886              * scripts always add slaves to a bond in alphabetical order, so
887              * for compatibility we choose the interface with the name that is
888              * first in alphabetical order. */
889             iface = port->ifaces[0];
890             for (j = 1; j < port->n_ifaces; j++) {
891                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
892                 if (strcmp(candidate->name, iface->name) < 0) {
893                     iface = candidate;
894                 }
895             }
896
897             /* The local port doesn't count (since we're trying to choose its
898              * MAC address anyway). */
899             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
900                 continue;
901             }
902
903             /* Grab MAC. */
904             error = netdev_get_etheraddr(iface->netdev, iface_ea);
905             if (error) {
906                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
907                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
908                             iface->name, strerror(error));
909                 continue;
910             }
911         }
912
913         /* Compare against our current choice. */
914         if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
915             !eth_addr_is_local(iface_ea) &&
916             !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
917             !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
918             memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0)
919         {
920             memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
921             *hw_addr_iface = iface;
922         }
923     }
924     if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
925         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
926         *hw_addr_iface = NULL;
927         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
928                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
929     } else {
930         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
931                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
932     }
933 }
934
935 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
936  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
937  * an interface on 'br', then that interface must be passed in as
938  * 'hw_addr_iface'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then
939  * 'hw_addr_iface' must be passed in as a null pointer. */
940 static uint64_t
941 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
942                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
943                         struct iface *hw_addr_iface)
944 {
945     /*
946      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
947      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
948      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
949      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
950      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
951      * ID.
952      *
953      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
954      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
955      * "sticks".
956      */
957     const char *datapath_id;
958     uint64_t dpid;
959
960     datapath_id = bridge_get_other_config(br->cfg, "datapath-id");
961     if (datapath_id && dpid_from_string(datapath_id, &dpid)) {
962         return dpid;
963     }
964
965     if (hw_addr_iface) {
966         int vlan;
967         if (!netdev_get_vlan_vid(hw_addr_iface->netdev, &vlan)) {
968             /*
969              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
970              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
971              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
972              * device's physical network device.
973              *
974              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
975              * along with the VLAN identifier.
976              */
977             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
978             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
979             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
980             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
981             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
982         } else {
983             /*
984              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
985              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
986              */
987         }
988     } else {
989         /*
990          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
991          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
992          * natural unique identifier at all.
993          *
994          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
995          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
996          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
997          * an internal network is destroyed and then a new one is later
998          * created, so this is fairly effective.
999          *
1000          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
1001          * address on each run.
1002          */
1003         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
1004         if (host_uuid) {
1005             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
1006             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
1007             free(combined);
1008             return dpid;
1009         }
1010     }
1011
1012     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
1013 }
1014
1015 static uint64_t
1016 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
1017 {
1018     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
1019
1020     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
1021     sha1_bytes(data, n, hash);
1022     eth_addr_mark_random(hash);
1023     return eth_addr_to_uint64(hash);
1024 }
1025
1026 int
1027 bridge_run(void)
1028 {
1029     struct bridge *br, *next;
1030     int retval;
1031
1032     retval = 0;
1033     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
1034         int error = bridge_run_one(br);
1035         if (error) {
1036             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1037             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
1038                         "forcing reconfiguration", br->name);
1039             if (!retval) {
1040                 retval = error;
1041             }
1042         }
1043     }
1044     return retval;
1045 }
1046
1047 void
1048 bridge_wait(void)
1049 {
1050     struct bridge *br;
1051
1052     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
1053         ofproto_wait(br->ofproto);
1054         if (br->controller) {
1055             continue;
1056         }
1057
1058         mac_learning_wait(br->ml);
1059         bond_wait(br);
1060     }
1061 }
1062
1063 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
1064  * configuration changes.  */
1065 static void
1066 bridge_flush(struct bridge *br)
1067 {
1068     COVERAGE_INC(bridge_flush);
1069     br->flush = true;
1070     mac_learning_flush(br->ml);
1071 }
1072
1073 /* Returns the 'br' interface for the ODPP_LOCAL port, or null if 'br' has no
1074  * such interface. */
1075 static struct iface *
1076 bridge_get_local_iface(struct bridge *br)
1077 {
1078     size_t i, j;
1079
1080     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1081         struct port *port = br->ports[i];
1082         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1083             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1084             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
1085                 return iface;
1086             }
1087         }
1088     }
1089
1090     return NULL;
1091 }
1092 \f
1093 /* Bridge unixctl user interface functions. */
1094 static void
1095 bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn,
1096                         const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
1097 {
1098     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1099     const struct bridge *br;
1100     const struct mac_entry *e;
1101
1102     br = bridge_lookup(args);
1103     if (!br) {
1104         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
1105         return;
1106     }
1107
1108     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
1109     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
1110         if (e->port < 0 || e->port >= br->n_ports) {
1111             continue;
1112         }
1113         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
1114                       br->ports[e->port]->ifaces[0]->dp_ifidx,
1115                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
1116     }
1117     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
1118     ds_destroy(&ds);
1119 }
1120 \f
1121 /* Bridge reconfiguration functions. */
1122 static struct bridge *
1123 bridge_create(const struct ovsrec_bridge *br_cfg)
1124 {
1125     struct bridge *br;
1126     int error;
1127
1128     assert(!bridge_lookup(br_cfg->name));
1129     br = xzalloc(sizeof *br);
1130
1131     error = dpif_create_and_open(br_cfg->name, br_cfg->datapath_type,
1132                                  &br->dpif);
1133     if (error) {
1134         free(br);
1135         return NULL;
1136     }
1137     dpif_flow_flush(br->dpif);
1138
1139     error = ofproto_create(br_cfg->name, br_cfg->datapath_type, &bridge_ofhooks,
1140                            br, &br->ofproto);
1141     if (error) {
1142         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", br_cfg->name,
1143                  strerror(error));
1144         dpif_delete(br->dpif);
1145         dpif_close(br->dpif);
1146         free(br);
1147         return NULL;
1148     }
1149
1150     br->name = xstrdup(br_cfg->name);
1151     br->cfg = br_cfg;
1152     br->ml = mac_learning_create();
1153     br->sent_config_request = false;
1154     eth_addr_nicira_random(br->default_ea);
1155
1156     port_array_init(&br->ifaces);
1157
1158     br->flush = false;
1159
1160     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
1161
1162     VLOG_INFO("created bridge %s on %s", br->name, dpif_name(br->dpif));
1163
1164     return br;
1165 }
1166
1167 static void
1168 bridge_destroy(struct bridge *br)
1169 {
1170     if (br) {
1171         int error;
1172
1173         while (br->n_ports > 0) {
1174             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
1175         }
1176         list_remove(&br->node);
1177         error = dpif_delete(br->dpif);
1178         if (error && error != ENOENT) {
1179             VLOG_ERR("failed to delete %s: %s",
1180                      dpif_name(br->dpif), strerror(error));
1181         }
1182         dpif_close(br->dpif);
1183         ofproto_destroy(br->ofproto);
1184         free(br->controller);
1185         mac_learning_destroy(br->ml);
1186         port_array_destroy(&br->ifaces);
1187         free(br->ports);
1188         free(br->name);
1189         free(br);
1190     }
1191 }
1192
1193 static struct bridge *
1194 bridge_lookup(const char *name)
1195 {
1196     struct bridge *br;
1197
1198     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
1199         if (!strcmp(br->name, name)) {
1200             return br;
1201         }
1202     }
1203     return NULL;
1204 }
1205
1206 bool
1207 bridge_exists(const char *name)
1208 {
1209     return bridge_lookup(name) ? true : false;
1210 }
1211
1212 uint64_t
1213 bridge_get_datapathid(const char *name)
1214 {
1215     struct bridge *br = bridge_lookup(name);
1216     return br ? ofproto_get_datapath_id(br->ofproto) : 0;
1217 }
1218
1219 /* Handle requests for a listing of all flows known by the OpenFlow
1220  * stack, including those normally hidden. */
1221 static void
1222 bridge_unixctl_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
1223                           const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
1224 {
1225     struct bridge *br;
1226     struct ds results;
1227     
1228     br = bridge_lookup(args);
1229     if (!br) {
1230         unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown bridge");
1231         return;
1232     }
1233
1234     ds_init(&results);
1235     ofproto_get_all_flows(br->ofproto, &results);
1236
1237     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&results));
1238     ds_destroy(&results);
1239 }
1240
1241 static int
1242 bridge_run_one(struct bridge *br)
1243 {
1244     int error;
1245
1246     error = ofproto_run1(br->ofproto);
1247     if (error) {
1248         return error;
1249     }
1250
1251     mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
1252     bond_run(br);
1253
1254     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
1255     br->flush = false;
1256
1257     return error;
1258 }
1259
1260 static const struct ovsrec_controller *
1261 bridge_get_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1262                       const struct bridge *br)
1263 {
1264     const struct ovsrec_controller *controller;
1265
1266     controller = (br->cfg->controller ? br->cfg->controller
1267                   : ovs_cfg->controller ? ovs_cfg->controller
1268                   : NULL);
1269
1270     if (controller && !strcmp(controller->target, "none")) {
1271         return NULL;
1272     }
1273
1274     return controller;
1275 }
1276
1277 static bool
1278 check_duplicate_ifaces(struct bridge *br, struct iface *iface, void *ifaces_)
1279 {
1280     struct svec *ifaces = ifaces_;
1281     if (!svec_contains(ifaces, iface->name)) {
1282         svec_add(ifaces, iface->name);
1283         svec_sort(ifaces);
1284         return true;
1285     } else {
1286         VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
1287                  "removing from %s",
1288                  br->name, iface->name, iface->port->name);
1289         return false;
1290     }
1291 }
1292
1293 static void
1294 bridge_update_desc(struct bridge *br OVS_UNUSED)
1295 {
1296 #if 0
1297     bool changed = false;
1298     const char *desc;
1299
1300     desc = cfg_get_string(0, "bridge.%s.mfr-desc", br->name);
1301     if (desc != br->mfr_desc) {
1302         free(br->mfr_desc);
1303         if (desc) {
1304             br->mfr_desc = xstrdup(desc);
1305         } else {
1306             br->mfr_desc = xstrdup(DEFAULT_MFR_DESC);
1307         }
1308         changed = true;
1309     }
1310
1311     desc = cfg_get_string(0, "bridge.%s.hw-desc", br->name);
1312     if (desc != br->hw_desc) {
1313         free(br->hw_desc);
1314         if (desc) {
1315             br->hw_desc = xstrdup(desc);
1316         } else {
1317             br->hw_desc = xstrdup(DEFAULT_HW_DESC);
1318         }
1319         changed = true;
1320     }
1321
1322     desc = cfg_get_string(0, "bridge.%s.sw-desc", br->name);
1323     if (desc != br->sw_desc) {
1324         free(br->sw_desc);
1325         if (desc) {
1326             br->sw_desc = xstrdup(desc);
1327         } else {
1328             br->sw_desc = xstrdup(DEFAULT_SW_DESC);
1329         }
1330         changed = true;
1331     }
1332
1333     desc = cfg_get_string(0, "bridge.%s.serial-desc", br->name);
1334     if (desc != br->serial_desc) {
1335         free(br->serial_desc);
1336         if (desc) {
1337             br->serial_desc = xstrdup(desc);
1338         } else {
1339             br->serial_desc = xstrdup(DEFAULT_SERIAL_DESC);
1340         }
1341         changed = true;
1342     }
1343
1344     desc = cfg_get_string(0, "bridge.%s.dp-desc", br->name);
1345     if (desc != br->dp_desc) {
1346         free(br->dp_desc);
1347         if (desc) {
1348             br->dp_desc = xstrdup(desc);
1349         } else {
1350             br->dp_desc = xstrdup(DEFAULT_DP_DESC);
1351         }
1352         changed = true;
1353     }
1354
1355     if (changed) {
1356         ofproto_set_desc(br->ofproto, br->mfr_desc, br->hw_desc,
1357                 br->sw_desc, br->serial_desc, br->dp_desc);
1358     }
1359 #endif
1360 }
1361
1362 static void
1363 bridge_reconfigure_one(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1364                        struct bridge *br)
1365 {
1366     struct shash old_ports, new_ports;
1367     struct svec ifaces;
1368     struct svec listeners, old_listeners;
1369     struct svec snoops, old_snoops;
1370     struct shash_node *node;
1371     size_t i;
1372
1373     /* Collect old ports. */
1374     shash_init(&old_ports);
1375     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1376         shash_add(&old_ports, br->ports[i]->name, br->ports[i]);
1377     }
1378
1379     /* Collect new ports. */
1380     shash_init(&new_ports);
1381     for (i = 0; i < br->cfg->n_ports; i++) {
1382         const char *name = br->cfg->ports[i]->name;
1383         if (!shash_add_once(&new_ports, name, br->cfg->ports[i])) {
1384             VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
1385                       br->name, name);
1386         }
1387     }
1388
1389     /* If we have a controller, then we need a local port.  Complain if the
1390      * user didn't specify one.
1391      *
1392      * XXX perhaps we should synthesize a port ourselves in this case. */
1393     if (bridge_get_controller(ovs_cfg, br)) {
1394         char local_name[IF_NAMESIZE];
1395         int error;
1396
1397         error = dpif_port_get_name(br->dpif, ODPP_LOCAL,
1398                                    local_name, sizeof local_name);
1399         if (!error && !shash_find(&new_ports, local_name)) {
1400             VLOG_WARN("bridge %s: controller specified but no local port "
1401                       "(port named %s) defined",
1402                       br->name, local_name);
1403         }
1404     }
1405
1406     /* Get rid of deleted ports and add new ports. */
1407     SHASH_FOR_EACH (node, &old_ports) {
1408         if (!shash_find(&new_ports, node->name)) {
1409             port_destroy(node->data);
1410         }
1411     }
1412     SHASH_FOR_EACH (node, &new_ports) {
1413         struct port *port = shash_find_data(&old_ports, node->name);
1414         if (!port) {
1415             port = port_create(br, node->name);
1416         }
1417         port_reconfigure(port, node->data);
1418     }
1419     shash_destroy(&old_ports);
1420     shash_destroy(&new_ports);
1421
1422     /* Check and delete duplicate interfaces. */
1423     svec_init(&ifaces);
1424     iterate_and_prune_ifaces(br, check_duplicate_ifaces, &ifaces);
1425     svec_destroy(&ifaces);
1426
1427     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1428      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1429      * controller to another?) */
1430
1431 #if 0
1432     /* Configure OpenFlow management listeners. */
1433     svec_init(&listeners);
1434     cfg_get_all_strings(&listeners, "bridge.%s.openflow.listeners", br->name);
1435     if (!listeners.n) {
1436         svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1437                                               ovs_rundir, br->name));
1438     } else if (listeners.n == 1 && !strcmp(listeners.names[0], "none")) {
1439         svec_clear(&listeners);
1440     }
1441     svec_sort_unique(&listeners);
1442
1443     svec_init(&old_listeners);
1444     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1445     svec_sort_unique(&old_listeners);
1446
1447     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1448         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1449     }
1450     svec_destroy(&listeners);
1451     svec_destroy(&old_listeners);
1452
1453     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1454     svec_init(&snoops);
1455     cfg_get_all_strings(&snoops, "bridge.%s.openflow.snoops", br->name);
1456     if (!snoops.n) {
1457         svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1458                                            ovs_rundir, br->name));
1459     } else if (snoops.n == 1 && !strcmp(snoops.names[0], "none")) {
1460         svec_clear(&snoops);
1461     }
1462     svec_sort_unique(&snoops);
1463
1464     svec_init(&old_snoops);
1465     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1466     svec_sort_unique(&old_snoops);
1467
1468     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1469         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1470     }
1471     svec_destroy(&snoops);
1472     svec_destroy(&old_snoops);
1473 #else
1474     /* Default listener. */
1475     svec_init(&listeners);
1476     svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1477                                           ovs_rundir, br->name));
1478     svec_init(&old_listeners);
1479     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1480     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1481         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1482     }
1483     svec_destroy(&listeners);
1484     svec_destroy(&old_listeners);
1485
1486     /* Default snoop. */
1487     svec_init(&snoops);
1488     svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1489                                        ovs_rundir, br->name));
1490     svec_init(&old_snoops);
1491     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1492     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1493         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1494     }
1495     svec_destroy(&snoops);
1496     svec_destroy(&old_snoops);
1497 #endif
1498
1499     mirror_reconfigure(br);
1500
1501     bridge_update_desc(br);
1502 }
1503
1504 static void
1505 bridge_reconfigure_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1506                               struct bridge *br)
1507 {
1508     const struct ovsrec_controller *c;
1509
1510     c = bridge_get_controller(ovs_cfg, br);
1511     if ((br->controller != NULL) != (c != NULL)) {
1512         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1513     }
1514     free(br->controller);
1515     br->controller = c ? xstrdup(c->target) : NULL;
1516
1517     if (c) {
1518         int max_backoff, probe;
1519         int rate_limit, burst_limit;
1520
1521         if (!strcmp(c->target, "discover")) {
1522             ofproto_set_discovery(br->ofproto, true,
1523                                   c->discover_accept_regex,
1524                                   c->discover_update_resolv_conf);
1525         } else {
1526             struct iface *local_iface;
1527             struct in_addr ip;
1528             bool in_band;
1529
1530             in_band = (!c->connection_mode
1531                        || !strcmp(c->connection_mode, "out-of-band"));
1532             ofproto_set_discovery(br->ofproto, false, NULL, NULL);
1533             ofproto_set_in_band(br->ofproto, in_band);
1534
1535             local_iface = bridge_get_local_iface(br);
1536             if (local_iface && c->local_ip && inet_aton(c->local_ip, &ip)) {
1537                 struct netdev *netdev = local_iface->netdev;
1538                 struct in_addr mask, gateway;
1539
1540                 if (!c->local_netmask || !inet_aton(c->local_netmask, &mask)) {
1541                     mask.s_addr = 0;
1542                 }
1543                 if (!c->local_gateway
1544                     || !inet_aton(c->local_gateway, &gateway)) {
1545                     gateway.s_addr = 0;
1546                 }
1547
1548                 netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1549                 if (!mask.s_addr) {
1550                     mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1551                 }
1552                 if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1553                     VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", "
1554                               "netmask "IP_FMT,
1555                               br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr),
1556                               IP_ARGS(&mask.s_addr));
1557                 }
1558
1559                 if (gateway.s_addr) {
1560                     if (!netdev_add_router(netdev, gateway)) {
1561                         VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1562                                   br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1563                     }
1564                 }
1565             }
1566         }
1567
1568         ofproto_set_failure(br->ofproto,
1569                             (!c->fail_mode
1570                              || !strcmp(c->fail_mode, "standalone")
1571                              || !strcmp(c->fail_mode, "open")));
1572
1573         probe = c->inactivity_probe ? *c->inactivity_probe / 1000 : 5;
1574         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, probe);
1575
1576         max_backoff = c->max_backoff ? *c->max_backoff / 1000 : 8;
1577         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, max_backoff);
1578
1579         rate_limit = c->controller_rate_limit ? *c->controller_rate_limit : 0;
1580         burst_limit = c->controller_burst_limit ? *c->controller_burst_limit : 0;
1581         ofproto_set_rate_limit(br->ofproto, rate_limit, burst_limit);
1582     } else {
1583         union ofp_action action;
1584         flow_t flow;
1585
1586         /* Set up a flow that matches every packet and directs them to
1587          * OFPP_NORMAL (which goes to us). */
1588         memset(&action, 0, sizeof action);
1589         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1590         action.output.len = htons(sizeof action);
1591         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1592         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1593         ofproto_add_flow(br->ofproto, &flow, OFPFW_ALL, 0,
1594                          &action, 1, 0);
1595
1596         ofproto_set_in_band(br->ofproto, false);
1597         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, 1);
1598         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, 5);
1599         ofproto_set_failure(br->ofproto, false);
1600     }
1601
1602     ofproto_set_controller(br->ofproto, br->controller);
1603 }
1604
1605 static void
1606 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct shash *ifaces)
1607 {
1608     size_t i, j;
1609
1610     shash_init(ifaces);
1611     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1612         struct port *port = br->ports[i];
1613         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1614             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1615             shash_add_once(ifaces, iface->name, iface);
1616         }
1617         if (port->n_ifaces > 1 && port->cfg->bond_fake_iface) {
1618             shash_add_once(ifaces, port->name, NULL);
1619         }
1620     }
1621 }
1622
1623 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1624  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1625  *
1626  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1627  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1628  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1629  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1630  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1631 static void
1632 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1633 {
1634     struct odp_port *dpif_ports;
1635     size_t n_dpif_ports;
1636     size_t i, j;
1637
1638     /* Reset all interface numbers. */
1639     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1640         struct port *port = br->ports[i];
1641         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1642             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1643             iface->dp_ifidx = -1;
1644         }
1645     }
1646     port_array_clear(&br->ifaces);
1647
1648     dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1649     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1650         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1651         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1652         if (iface) {
1653             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1654                 VLOG_WARN("%s reported interface %s twice",
1655                           dpif_name(br->dpif), p->devname);
1656             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1657                 VLOG_WARN("%s reported interface %"PRIu16" twice",
1658                           dpif_name(br->dpif), p->port);
1659             } else {
1660                 port_array_set(&br->ifaces, p->port, iface);
1661                 iface->dp_ifidx = p->port;
1662             }
1663
1664             if (iface->cfg) {
1665                 int64_t ofport = (iface->dp_ifidx >= 0
1666                                   ? odp_port_to_ofp_port(iface->dp_ifidx)
1667                                   : -1);
1668                 ovsrec_interface_set_ofport(iface->cfg, &ofport, 1);
1669             }
1670         }
1671     }
1672     free(dpif_ports);
1673 }
1674 \f
1675 /* Bridge packet processing functions. */
1676
1677 static int
1678 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1679 {
1680     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, 0) & BOND_MASK;
1681 }
1682
1683 static struct bond_entry *
1684 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1685 {
1686     return &port->bond_hash[bond_hash(mac)];
1687 }
1688
1689 static int
1690 bond_choose_iface(const struct port *port)
1691 {
1692     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1693     size_t i, best_down_slave = -1;
1694     long long next_delay_expiration = LLONG_MAX;
1695
1696     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1697         struct iface *iface = port->ifaces[i];
1698
1699         if (iface->enabled) {
1700             return i;
1701         } else if (iface->delay_expires < next_delay_expiration) {
1702             best_down_slave = i;
1703             next_delay_expiration = iface->delay_expires;
1704         }
1705     }
1706
1707     if (best_down_slave != -1) {
1708         struct iface *iface = port->ifaces[best_down_slave];
1709
1710         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping remaining %lli ms updelay "
1711                      "since no other interface is up", iface->name,
1712                      iface->delay_expires - time_msec());
1713         bond_enable_slave(iface, true);
1714     }
1715
1716     return best_down_slave;
1717 }
1718
1719 static bool
1720 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1721                     uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1722 {
1723     struct iface *iface;
1724
1725     assert(port->n_ifaces);
1726     if (port->n_ifaces == 1) {
1727         iface = port->ifaces[0];
1728     } else {
1729         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src);
1730         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
1731             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
1732             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
1733              * is only good for testing the rebalancing code. */
1734             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
1735             if (e->iface_idx < 0) {
1736                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
1737                 return false;
1738             }
1739             e->iface_tag = tag_create_random();
1740             ((struct port *) port)->bond_compat_is_stale = true;
1741         }
1742         *tags |= e->iface_tag;
1743         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
1744     }
1745     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
1746     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
1747     return true;
1748 }
1749
1750 static void
1751 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
1752 {
1753     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1754     struct port *port = iface->port;
1755
1756     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1757         /* Nothing to do. */
1758         return;
1759     }
1760     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
1761                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
1762     if (carrier == iface->enabled) {
1763         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1764         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1765                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
1766     } else if (carrier && port->active_iface < 0) {
1767         bond_enable_slave(iface, true);
1768         if (port->updelay) {
1769             VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping %d ms updelay since no "
1770                          "other interface is up", iface->name, port->updelay);
1771         }
1772     } else {
1773         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
1774         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
1775         if (delay) {
1776             VLOG_INFO_RL(&rl,
1777                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
1778                          iface->name,
1779                          carrier ? "enabled" : "disabled",
1780                          carrier ? "up" : "down",
1781                          delay);
1782         }
1783     }
1784 }
1785
1786 static void
1787 bond_choose_active_iface(struct port *port)
1788 {
1789     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1790
1791     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
1792     port->active_iface_tag = tag_create_random();
1793     if (port->active_iface >= 0) {
1794         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
1795                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
1796     } else {
1797         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
1798                      port->name);
1799     }
1800 }
1801
1802 static void
1803 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
1804 {
1805     struct port *port = iface->port;
1806     struct bridge *br = port->bridge;
1807
1808     /* This acts as a recursion check.  If the act of disabling a slave
1809      * causes a different slave to be enabled, the flag will allow us to
1810      * skip redundant work when we reenter this function.  It must be
1811      * cleared on exit to keep things safe with multiple bonds. */
1812     static bool moving_active_iface = false;
1813
1814     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1815     if (enable == iface->enabled) {
1816         return;
1817     }
1818
1819     iface->enabled = enable;
1820     if (!iface->enabled) {
1821         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
1822         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
1823         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
1824             ofproto_revalidate(br->ofproto,
1825                                port->active_iface_tag);
1826
1827             /* Disabling a slave can lead to another slave being immediately
1828              * enabled if there will be no active slaves but one is waiting
1829              * on an updelay.  In this case we do not need to run most of the
1830              * code for the newly enabled slave since there was no period
1831              * without an active slave and it is redundant with the disabling
1832              * path. */
1833             moving_active_iface = true;
1834             bond_choose_active_iface(port);
1835         }
1836         bond_send_learning_packets(port);
1837     } else {
1838         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
1839         if (port->active_iface < 0 && !moving_active_iface) {
1840             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
1841             bond_choose_active_iface(port);
1842             bond_send_learning_packets(port);
1843         }
1844         iface->tag = tag_create_random();
1845     }
1846
1847     moving_active_iface = false;
1848     port->bond_compat_is_stale = true;
1849 }
1850
1851 static void
1852 bond_run(struct bridge *br)
1853 {
1854     size_t i, j;
1855
1856     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1857         struct port *port = br->ports[i];
1858
1859         if (port->n_ifaces >= 2) {
1860             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1861                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
1862                 if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
1863                     bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
1864                 }
1865             }
1866         }
1867
1868         if (port->bond_compat_is_stale) {
1869             port->bond_compat_is_stale = false;
1870             port_update_bond_compat(port);
1871         }
1872     }
1873 }
1874
1875 static void
1876 bond_wait(struct bridge *br)
1877 {
1878     size_t i, j;
1879
1880     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1881         struct port *port = br->ports[i];
1882         if (port->n_ifaces < 2) {
1883             continue;
1884         }
1885         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1886             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1887             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
1888                 poll_timer_wait(iface->delay_expires - time_msec());
1889             }
1890         }
1891     }
1892 }
1893
1894 static bool
1895 set_dst(struct dst *p, const flow_t *flow,
1896         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1897         tag_type *tags)
1898 {
1899     p->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
1900               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
1901               : ntohs(flow->dl_vlan));
1902     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, &p->dp_ifidx, tags);
1903 }
1904
1905 static void
1906 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
1907 {
1908     struct dst tmp = *p;
1909     *p = *q;
1910     *q = tmp;
1911 }
1912
1913 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
1914  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
1915  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
1916  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
1917  * possibly overkill.) */
1918 static void
1919 partition_dsts(struct dst *dsts, size_t n_dsts, int vlan)
1920 {
1921     struct dst *first = dsts;
1922     struct dst *last = dsts + n_dsts;
1923
1924     while (first != last) {
1925         /* Invariants:
1926          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
1927          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
1928          *      - first < last. */
1929         while (first->vlan == vlan) {
1930             if (++first == last) {
1931                 return;
1932             }
1933         }
1934
1935         /* Same invariants, plus one additional:
1936          *      - first->vlan != vlan.
1937          */
1938         while (last[-1].vlan != vlan) {
1939             if (--last == first) {
1940                 return;
1941             }
1942         }
1943
1944         /* Same invariants, plus one additional:
1945          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
1946         swap_dst(first++, --last);
1947     }
1948 }
1949
1950 static int
1951 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
1952 {
1953     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
1954     return ffs(mask);
1955 }
1956
1957 static bool
1958 dst_is_duplicate(const struct dst *dsts, size_t n_dsts,
1959                  const struct dst *test)
1960 {
1961     size_t i;
1962     for (i = 0; i < n_dsts; i++) {
1963         if (dsts[i].vlan == test->vlan && dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
1964             return true;
1965         }
1966     }
1967     return false;
1968 }
1969
1970 static bool
1971 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1972 {
1973     return port->vlan < 0 && bitmap_is_set(port->trunks, vlan);
1974 }
1975
1976 static bool
1977 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1978 {
1979     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
1980 }
1981
1982 static size_t
1983 compose_dsts(const struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1984              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1985              struct dst dsts[], tag_type *tags, uint16_t *nf_output_iface)
1986 {
1987     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
1988     struct dst *dst = dsts;
1989     size_t i;
1990
1991     if (out_port == FLOOD_PORT) {
1992         /* XXX use ODP_FLOOD if no vlans or bonding. */
1993         /* XXX even better, define each VLAN as a datapath port group */
1994         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1995             struct port *port = br->ports[i];
1996             if (port != in_port && port_includes_vlan(port, vlan)
1997                 && !port->is_mirror_output_port
1998                 && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)) {
1999                 mirrors |= port->dst_mirrors;
2000                 dst++;
2001             }
2002         }
2003         *nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
2004     } else if (out_port && set_dst(dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
2005         *nf_output_iface = dst->dp_ifidx;
2006         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
2007         dst++;
2008     }
2009
2010     while (mirrors) {
2011         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
2012         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
2013             if (m->out_port) {
2014                 if (set_dst(dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
2015                     && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
2016                     dst++;
2017                 }
2018             } else {
2019                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2020                     struct port *port = br->ports[i];
2021                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
2022                         && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags))
2023                     {
2024                         int flow_vlan;
2025
2026                         if (port->vlan < 0) {
2027                             dst->vlan = m->out_vlan;
2028                         }
2029                         if (dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
2030                             continue;
2031                         }
2032
2033                         /* Use the vlan tag on the original flow instead of
2034                          * the one passed in the vlan parameter.  This ensures
2035                          * that we compare the vlan from before any implicit
2036                          * tagging tags place. This is necessary because
2037                          * dst->vlan is the final vlan, after removing implicit
2038                          * tags. */
2039                         flow_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
2040                         if (flow_vlan == 0) {
2041                             flow_vlan = OFP_VLAN_NONE;
2042                         }
2043                         if (port == in_port && dst->vlan == flow_vlan) {
2044                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
2045                             continue;
2046                         }
2047                         dst++;
2048                     }
2049                 }
2050             }
2051         }
2052         mirrors &= mirrors - 1;
2053     }
2054
2055     partition_dsts(dsts, dst - dsts, ntohs(flow->dl_vlan));
2056     return dst - dsts;
2057 }
2058
2059 static void OVS_UNUSED
2060 print_dsts(const struct dst *dsts, size_t n)
2061 {
2062     for (; n--; dsts++) {
2063         printf(">p%"PRIu16, dsts->dp_ifidx);
2064         if (dsts->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
2065             printf("v%"PRIu16, dsts->vlan);
2066         }
2067     }
2068 }
2069
2070 static void
2071 compose_actions(struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
2072                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
2073                 tag_type *tags, struct odp_actions *actions,
2074                 uint16_t *nf_output_iface)
2075 {
2076     struct dst dsts[DP_MAX_PORTS * (MAX_MIRRORS + 1)];
2077     size_t n_dsts;
2078     const struct dst *p;
2079     uint16_t cur_vlan;
2080
2081     n_dsts = compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, dsts, tags,
2082                           nf_output_iface);
2083
2084     cur_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
2085     for (p = dsts; p < &dsts[n_dsts]; p++) {
2086         union odp_action *a;
2087         if (p->vlan != cur_vlan) {
2088             if (p->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
2089                 odp_actions_add(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
2090             } else {
2091                 a = odp_actions_add(actions, ODPAT_SET_VLAN_VID);
2092                 a->vlan_vid.vlan_vid = htons(p->vlan);
2093             }
2094             cur_vlan = p->vlan;
2095         }
2096         a = odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT);
2097         a->output.port = p->dp_ifidx;
2098     }
2099 }
2100
2101 /* Returns the effective vlan of a packet, taking into account both the
2102  * 802.1Q header and implicitly tagged ports.  A value of 0 indicates that
2103  * the packet is untagged and -1 indicates it has an invalid header and
2104  * should be dropped. */
2105 static int flow_get_vlan(struct bridge *br, const flow_t *flow,
2106                          struct port *in_port, bool have_packet)
2107 {
2108     /* Note that dl_vlan of 0 and of OFP_VLAN_NONE both mean that the packet
2109      * belongs to VLAN 0, so we should treat both cases identically.  (In the
2110      * former case, the packet has an 802.1Q header that specifies VLAN 0,
2111      * presumably to allow a priority to be specified.  In the latter case, the
2112      * packet does not have any 802.1Q header.) */
2113     int vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
2114     if (vlan == OFP_VLAN_NONE) {
2115         vlan = 0;
2116     }
2117     if (in_port->vlan >= 0) {
2118         if (vlan) {
2119             /* XXX support double tagging? */
2120             if (have_packet) {
2121                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2122                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
2123                              "packet received on port %s configured with "
2124                              "implicit VLAN %"PRIu16,
2125                              br->name, ntohs(flow->dl_vlan),
2126                              in_port->name, in_port->vlan);
2127             }
2128             return -1;
2129         }
2130         vlan = in_port->vlan;
2131     } else {
2132         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
2133             if (have_packet) {
2134                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2135                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
2136                              "packet received on port %s not configured for "
2137                              "trunking VLAN %d",
2138                              br->name, vlan, in_port->name, vlan);
2139             }
2140             return -1;
2141         }
2142     }
2143
2144     return vlan;
2145 }
2146
2147 static void
2148 update_learning_table(struct bridge *br, const flow_t *flow, int vlan,
2149                       struct port *in_port)
2150 {
2151     tag_type rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src,
2152                                           vlan, in_port->port_idx);
2153     if (rev_tag) {
2154         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
2155          * so keep the rate limit relatively high. */
2156         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
2157                                                                 300);
2158         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
2159                     "on port %s in VLAN %d",
2160                     br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
2161                     in_port->name, vlan);
2162         ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
2163     }
2164 }
2165
2166 static bool
2167 is_bcast_arp_reply(const flow_t *flow)
2168 {
2169     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
2170             && flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
2171             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst));
2172 }
2173
2174 /* Determines whether packets in 'flow' within 'br' should be forwarded or
2175  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
2176  * dropped.
2177  *
2178  * If 'have_packet' is true, it indicates that the caller is processing a
2179  * received packet.  If 'have_packet' is false, then the caller is just
2180  * revalidating an existing flow because configuration has changed.  Either
2181  * way, 'have_packet' only affects logging (there is no point in logging errors
2182  * during revalidation).
2183  *
2184  * Sets '*in_portp' to the input port.  This will be a null pointer if
2185  * flow->in_port does not designate a known input port (in which case
2186  * is_admissible() returns false).
2187  *
2188  * When returning true, sets '*vlanp' to the effective VLAN of the input
2189  * packet, as returned by flow_get_vlan().
2190  *
2191  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
2192  * so in one special case.
2193  */
2194 static bool
2195 is_admissible(struct bridge *br, const flow_t *flow, bool have_packet,
2196               tag_type *tags, int *vlanp, struct port **in_portp)
2197 {
2198     struct iface *in_iface;
2199     struct port *in_port;
2200     int vlan;
2201
2202     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
2203     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
2204     if (!in_iface) {
2205         /* No interface?  Something fishy... */
2206         if (have_packet) {
2207             /* Odd.  A few possible reasons here:
2208              *
2209              * - We deleted an interface but there are still a few packets
2210              *   queued up from it.
2211              *
2212              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
2213              *   add-if") that we don't know about.
2214              *
2215              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
2216              *   one of our bridge ports.
2217              */
2218             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2219
2220             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
2221                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port); 
2222         }
2223
2224         *in_portp = NULL;
2225         return false;
2226     }
2227     *in_portp = in_port = in_iface->port;
2228     *vlanp = vlan = flow_get_vlan(br, flow, in_port, have_packet);
2229     if (vlan < 0) {
2230         return false;
2231     }
2232
2233     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
2234     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
2235         return false;
2236     }
2237
2238     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
2239     if (in_port->is_mirror_output_port) {
2240         if (have_packet) {
2241             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2242             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
2243                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
2244                          br->name, in_port->name);
2245         }
2246         return false;
2247     }
2248
2249     /* Packets received on bonds need special attention to avoid duplicates. */
2250     if (in_port->n_ifaces > 1) {
2251         int src_idx;
2252
2253         if (eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
2254             *tags |= in_port->active_iface_tag;
2255             if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
2256                 /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
2257                 return false;
2258             }
2259         }
2260
2261         /* Drop all packets for which we have learned a different input
2262          * port, because we probably sent the packet on one slave and got
2263          * it back on the other.  Broadcast ARP replies are an exception
2264          * to this rule: the host has moved to another switch. */
2265         src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan);
2266         if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx &&
2267             !is_bcast_arp_reply(flow)) {
2268                 return false;
2269         }
2270     }
2271
2272     return true;
2273 }
2274
2275 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
2276  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
2277  * not at all, if 'packet' was NULL. */
2278 static bool
2279 process_flow(struct bridge *br, const flow_t *flow,
2280              const struct ofpbuf *packet, struct odp_actions *actions,
2281              tag_type *tags, uint16_t *nf_output_iface)
2282 {
2283     struct port *in_port;
2284     struct port *out_port;
2285     int vlan;
2286     int out_port_idx;
2287
2288     /* Check whether we should drop packets in this flow. */
2289     if (!is_admissible(br, flow, packet != NULL, tags, &vlan, &in_port)) {
2290         out_port = NULL;
2291         goto done;
2292     }
2293
2294     /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
2295     if (packet) {
2296         update_learning_table(br, flow, vlan, in_port);
2297     }
2298
2299     /* Determine output port. */
2300     out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan, tags);
2301     if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
2302         out_port = br->ports[out_port_idx];
2303     } else if (!packet && !eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
2304         /* If we are revalidating but don't have a learning entry then
2305          * eject the flow.  Installing a flow that floods packets opens
2306          * up a window of time where we could learn from a packet reflected
2307          * on a bond and blackhole packets before the learning table is
2308          * updated to reflect the correct port. */
2309         return false;
2310     } else {
2311         out_port = FLOOD_PORT;
2312     }
2313
2314     /* Don't send packets out their input ports. */
2315     if (in_port == out_port) {
2316         out_port = NULL;
2317     }
2318
2319 done:
2320     if (in_port) {
2321         compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions,
2322                         nf_output_iface);
2323     }
2324
2325     return true;
2326 }
2327
2328 /* Careful: 'opp' is in host byte order and opp->port_no is an OFP port
2329  * number. */
2330 static void
2331 bridge_port_changed_ofhook_cb(enum ofp_port_reason reason,
2332                               const struct ofp_phy_port *opp,
2333                               void *br_)
2334 {
2335     struct bridge *br = br_;
2336     struct iface *iface;
2337     struct port *port;
2338
2339     iface = iface_from_dp_ifidx(br, ofp_port_to_odp_port(opp->port_no));
2340     if (!iface) {
2341         return;
2342     }
2343     port = iface->port;
2344
2345     if (reason == OFPPR_DELETE) {
2346         VLOG_WARN("bridge %s: interface %s deleted unexpectedly",
2347                   br->name, iface->name);
2348         iface_destroy(iface);
2349         if (!port->n_ifaces) {
2350             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
2351                       br->name, port->name);
2352             port_destroy(port);
2353         }
2354
2355         bridge_flush(br);
2356     } else {
2357         if (port->n_ifaces > 1) {
2358             bool up = !(opp->state & OFPPS_LINK_DOWN);
2359             bond_link_status_update(iface, up);
2360             port_update_bond_compat(port);
2361         }
2362     }
2363 }
2364
2365 static bool
2366 bridge_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
2367                         struct odp_actions *actions, tag_type *tags,
2368                         uint16_t *nf_output_iface, void *br_)
2369 {
2370     struct bridge *br = br_;
2371
2372     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
2373     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags, nf_output_iface);
2374 }
2375
2376 static void
2377 bridge_account_flow_ofhook_cb(const flow_t *flow,
2378                               const union odp_action *actions,
2379                               size_t n_actions, unsigned long long int n_bytes,
2380                               void *br_)
2381 {
2382     struct bridge *br = br_;
2383     const union odp_action *a;
2384     struct port *in_port;
2385     tag_type tags = 0;
2386     int vlan;
2387
2388     /* Feed information from the active flows back into the learning table
2389      * to ensure that table is always in sync with what is actually flowing
2390      * through the datapath. */
2391     if (is_admissible(br, flow, false, &tags, &vlan, &in_port)) {
2392         update_learning_table(br, flow, vlan, in_port);
2393     }
2394
2395     if (!br->has_bonded_ports) {
2396         return;
2397     }
2398
2399     for (a = actions; a < &actions[n_actions]; a++) {
2400         if (a->type == ODPAT_OUTPUT) {
2401             struct port *out_port = port_from_dp_ifidx(br, a->output.port);
2402             if (out_port && out_port->n_ifaces >= 2) {
2403                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(out_port,
2404                                                          flow->dl_src);
2405                 e->tx_bytes += n_bytes;
2406             }
2407         }
2408     }
2409 }
2410
2411 static void
2412 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
2413 {
2414     struct bridge *br = br_;
2415     long long int now;
2416     size_t i;
2417
2418     if (!br->has_bonded_ports) {
2419         return;
2420     }
2421
2422     now = time_msec();
2423     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2424         struct port *port = br->ports[i];
2425         if (port->n_ifaces > 1 && now >= port->bond_next_rebalance) {
2426             port->bond_next_rebalance = now + port->bond_rebalance_interval;
2427             bond_rebalance_port(port);
2428         }
2429     }
2430 }
2431
2432 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
2433     bridge_port_changed_ofhook_cb,
2434     bridge_normal_ofhook_cb,
2435     bridge_account_flow_ofhook_cb,
2436     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
2437 };
2438 \f
2439 /* Bonding functions. */
2440
2441 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
2442  * bond rebalancing.  */
2443 struct slave_balance {
2444     struct iface *iface;        /* The interface. */
2445     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
2446
2447     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
2448      * increasing tx_bytes. */
2449     struct bond_entry **hashes;
2450     size_t n_hashes;
2451 };
2452
2453 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
2454  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
2455  * ascending order of bytes transmitted. */
2456 static int
2457 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
2458 {
2459     const struct bond_entry *const *ap = a_;
2460     const struct bond_entry *const *bp = b_;
2461     const struct bond_entry *a = *ap;
2462     const struct bond_entry *b = *bp;
2463     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
2464         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
2465     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2466         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
2467     } else {
2468         return 0;
2469     }
2470 }
2471
2472 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
2473  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
2474 static int
2475 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
2476 {
2477     const struct slave_balance *a = a_;
2478     const struct slave_balance *b = b_;
2479     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
2480         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
2481     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2482         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
2483     } else {
2484         return 0;
2485     }
2486 }
2487
2488 static void
2489 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
2490 {
2491     struct slave_balance tmp = *a;
2492     *a = *b;
2493     *b = tmp;
2494 }
2495
2496 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
2497  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
2498  *
2499  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2500  * location. */
2501 static void
2502 resort_bals(struct slave_balance *p,
2503             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2504 {
2505     if (n_bals > 1) {
2506         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2507             swap_bals(p, p - 1);
2508         }
2509         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2510             swap_bals(p, p + 1);
2511         }
2512     }
2513 }
2514
2515 static void
2516 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2517 {
2518     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2519         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2520         const struct slave_balance *b;
2521
2522         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2523             size_t i;
2524
2525             if (b > bals) {
2526                 ds_put_char(&ds, ',');
2527             }
2528             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2529                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2530
2531             if (!b->iface->enabled) {
2532                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2533             }
2534             if (b->n_hashes > 0) {
2535                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2536                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2537                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2538                     if (i > 0) {
2539                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2540                     }
2541                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2542                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2543                 }
2544                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2545             }
2546         }
2547         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2548         ds_destroy(&ds);
2549     }
2550 }
2551
2552 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2553 static void
2554 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2555                 int hash_idx)
2556 {
2557     struct bond_entry *hash = from->hashes[hash_idx];
2558     struct port *port = from->iface->port;
2559     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2560
2561     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2562               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2563               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2564               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2565               from->iface->name, to->iface->name,
2566               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2567               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2568
2569     /* Delete element from from->hashes.
2570      *
2571      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2572      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2573      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2574      * point in doing that.  */
2575     if (hash_idx == 0) {
2576         from->hashes++;
2577     } else {
2578         memmove(from->hashes + hash_idx, from->hashes + hash_idx + 1,
2579                 (from->n_hashes - (hash_idx + 1)) * sizeof *from->hashes);
2580     }
2581     from->n_hashes--;
2582
2583     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2584     from->tx_bytes -= delta;
2585     to->tx_bytes += delta;
2586
2587     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2588     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2589     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2590     hash->iface_tag = tag_create_random();
2591 }
2592
2593 static void
2594 bond_rebalance_port(struct port *port)
2595 {
2596     struct slave_balance bals[DP_MAX_PORTS];
2597     size_t n_bals;
2598     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2599     struct slave_balance *b, *from, *to;
2600     struct bond_entry *e;
2601     size_t i;
2602
2603     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2604      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2605      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2606      * loaded slave.
2607      *
2608      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2609      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2610      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2611      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2612      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
2613     n_bals = port->n_ifaces;
2614     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
2615         b->iface = port->ifaces[b - bals];
2616         b->tx_bytes = 0;
2617         b->hashes = NULL;
2618         b->n_hashes = 0;
2619     }
2620     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2621         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
2622     }
2623     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
2624     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2625         e = hashes[i];
2626         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2627             b = &bals[e->iface_idx];
2628             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
2629             if (!b->hashes) {
2630                 b->hashes = &hashes[i];
2631             }
2632             b->n_hashes++;
2633         }
2634     }
2635     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
2636     log_bals(bals, n_bals, port);
2637
2638     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
2639      * array earlier). */
2640     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
2641         n_bals--;
2642         if (!n_bals) {
2643             return;
2644         }
2645     }
2646
2647     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
2648     to = &bals[n_bals - 1];
2649     for (from = bals; from < to; ) {
2650         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
2651         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
2652             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
2653              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
2654              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
2655             break;
2656         } else if (from->n_hashes == 1) {
2657             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
2658              * load away from it, even though we want to. */
2659             from++;
2660         } else {
2661             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
2662              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
2663              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
2664              * must decrease the ratio of the load on the two slaves by at
2665              * least 0.1.
2666              *
2667              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
2668              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
2669              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
2670              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
2671             size_t i;
2672             bool order_swapped;
2673
2674             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
2675                 double old_ratio, new_ratio;
2676                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
2677
2678                 if (delta == 0 || from->tx_bytes - delta == 0) {
2679                     /* Pointless move. */
2680                     continue;
2681                 }
2682
2683                 order_swapped = from->tx_bytes - delta < to->tx_bytes + delta;
2684
2685                 if (to->tx_bytes == 0) {
2686                     /* Nothing on the new slave, move it. */
2687                     break;
2688                 }
2689
2690                 old_ratio = (double)from->tx_bytes / to->tx_bytes;
2691                 new_ratio = (double)(from->tx_bytes - delta) /
2692                             (to->tx_bytes + delta);
2693
2694                 if (new_ratio == 0) {
2695                     /* Should already be covered but check to prevent division
2696                      * by zero. */
2697                     continue;
2698                 }
2699
2700                 if (new_ratio < 1) {
2701                     new_ratio = 1 / new_ratio;
2702                 }
2703
2704                 if (old_ratio - new_ratio > 0.1) {
2705                     /* Would decrease the ratio, move it. */
2706                     break;
2707                 }
2708             }
2709             if (i < from->n_hashes) {
2710                 bond_shift_load(from, to, i);
2711                 port->bond_compat_is_stale = true;
2712
2713                 /* If the result of the migration changed the relative order of
2714                  * 'from' and 'to' swap them back to maintain invariants. */
2715                 if (order_swapped) {
2716                     swap_bals(from, to);
2717                 }
2718
2719                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
2720                  * point to different slave_balance structures.  It is only
2721                  * valid to do these two operations in a row at all because we
2722                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
2723                 resort_bals(from, bals, n_bals);
2724                 resort_bals(to, bals, n_bals);
2725             } else {
2726                 from++;
2727             }
2728         }
2729     }
2730
2731     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
2732      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
2733     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2734         e->tx_bytes /= 2;
2735     }
2736 }
2737
2738 static void
2739 bond_send_learning_packets(struct port *port)
2740 {
2741     struct bridge *br = port->bridge;
2742     struct mac_entry *e;
2743     struct ofpbuf packet;
2744     int error, n_packets, n_errors;
2745
2746     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0) {
2747         return;
2748     }
2749
2750     ofpbuf_init(&packet, 128);
2751     error = n_packets = n_errors = 0;
2752     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
2753         union ofp_action actions[2], *a;
2754         uint16_t dp_ifidx;
2755         tag_type tags = 0;
2756         flow_t flow;
2757         int retval;
2758
2759         if (e->port == port->port_idx
2760             || !choose_output_iface(port, e->mac, &dp_ifidx, &tags)) {
2761             continue;
2762         }
2763
2764         /* Compose actions. */
2765         memset(actions, 0, sizeof actions);
2766         a = actions;
2767         if (e->vlan) {
2768             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
2769             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
2770             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
2771             a++;
2772         }
2773         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
2774         a->output.len = htons(sizeof *a);
2775         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
2776         a++;
2777
2778         /* Send packet. */
2779         n_packets++;
2780         compose_benign_packet(&packet, "Open vSwitch Bond Failover", 0xf177,
2781                               e->mac);
2782         flow_extract(&packet, ODPP_NONE, &flow);
2783         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
2784                                      &packet);
2785         if (retval) {
2786             error = retval;
2787             n_errors++;
2788         }
2789     }
2790     ofpbuf_uninit(&packet);
2791
2792     if (n_errors) {
2793         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2794         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2795                      "packets, last error was: %s",
2796                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2797     } else {
2798         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2799                  port->name, n_packets);
2800     }
2801 }
2802 \f
2803 /* Bonding unixctl user interface functions. */
2804
2805 static void
2806 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn,
2807                   const char *args OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
2808 {
2809     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2810     const struct bridge *br;
2811
2812     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
2813
2814     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2815         size_t i;
2816
2817         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2818             const struct port *port = br->ports[i];
2819             if (port->n_ifaces > 1) {
2820                 size_t j;
2821
2822                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
2823                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2824                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2825                     if (j) {
2826                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
2827                     }
2828                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
2829                 }
2830                 ds_put_char(&ds, '\n');
2831             }
2832         }
2833     }
2834     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2835     ds_destroy(&ds);
2836 }
2837
2838 static struct port *
2839 bond_find(const char *name)
2840 {
2841     const struct bridge *br;
2842
2843     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2844         size_t i;
2845
2846         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2847             struct port *port = br->ports[i];
2848             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
2849                 return port;
2850             }
2851         }
2852     }
2853     return NULL;
2854 }
2855
2856 static void
2857 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn,
2858                   const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
2859 {
2860     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2861     const struct port *port;
2862     size_t j;
2863
2864     port = bond_find(args);
2865     if (!port) {
2866         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2867         return;
2868     }
2869
2870     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
2871     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
2872     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
2873                   port->bond_next_rebalance - time_msec());
2874     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2875         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2876         struct bond_entry *be;
2877
2878         /* Basic info. */
2879         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
2880                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
2881         if (j == port->active_iface) {
2882             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
2883         }
2884         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2885             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
2886                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
2887                           iface->delay_expires - time_msec());
2888         }
2889
2890         /* Hashes. */
2891         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
2892             int hash = be - port->bond_hash;
2893             struct mac_entry *me;
2894
2895             if (be->iface_idx != j) {
2896                 continue;
2897             }
2898
2899             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %"PRIu64" kB load\n",
2900                           hash, be->tx_bytes / 1024);
2901
2902             /* MACs. */
2903             LIST_FOR_EACH (me, struct mac_entry, lru_node,
2904                            &port->bridge->ml->lrus) {
2905                 uint16_t dp_ifidx;
2906                 tag_type tags = 0;
2907                 if (bond_hash(me->mac) == hash
2908                     && me->port != port->port_idx
2909                     && choose_output_iface(port, me->mac, &dp_ifidx, &tags)
2910                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
2911                 {
2912                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
2913                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
2914                 }
2915             }
2916         }
2917     }
2918     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2919     ds_destroy(&ds);
2920 }
2921
2922 static void
2923 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
2924                      void *aux OVS_UNUSED)
2925 {
2926     char *args = (char *) args_;
2927     char *save_ptr = NULL;
2928     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
2929     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2930     struct port *port;
2931     struct iface *iface;
2932     struct bond_entry *entry;
2933     int hash;
2934
2935     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2936     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2937     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2938     if (!slave_s) {
2939         unixctl_command_reply(conn, 501,
2940                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
2941         return;
2942     }
2943
2944     port = bond_find(bond_s);
2945     if (!port) {
2946         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2947         return;
2948     }
2949
2950     if (sscanf(hash_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
2951         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
2952         hash = bond_hash(mac);
2953     } else if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
2954         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
2955     } else {
2956         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
2957         return;
2958     }
2959
2960     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2961     if (!iface) {
2962         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2963         return;
2964     }
2965
2966     if (!iface->enabled) {
2967         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
2968         return;
2969     }
2970
2971     entry = &port->bond_hash[hash];
2972     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
2973     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
2974     entry->iface_tag = tag_create_random();
2975     port->bond_compat_is_stale = true;
2976     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
2977 }
2978
2979 static void
2980 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
2981                               void *aux OVS_UNUSED)
2982 {
2983     char *args = (char *) args_;
2984     char *save_ptr = NULL;
2985     char *bond_s, *slave_s;
2986     struct port *port;
2987     struct iface *iface;
2988
2989     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2990     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2991     if (!slave_s) {
2992         unixctl_command_reply(conn, 501,
2993                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
2994         return;
2995     }
2996
2997     port = bond_find(bond_s);
2998     if (!port) {
2999         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
3000         return;
3001     }
3002
3003     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
3004     if (!iface) {
3005         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
3006         return;
3007     }
3008
3009     if (!iface->enabled) {
3010         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
3011         return;
3012     }
3013
3014     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
3015         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
3016         port->active_iface = iface->port_ifidx;
3017         port->active_iface_tag = tag_create_random();
3018         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
3019                   port->name, iface->name);
3020         bond_send_learning_packets(port);
3021         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
3022     } else {
3023         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
3024     }
3025 }
3026
3027 static void
3028 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
3029 {
3030     char *args = (char *) args_;
3031     char *save_ptr = NULL;
3032     char *bond_s, *slave_s;
3033     struct port *port;
3034     struct iface *iface;
3035
3036     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
3037     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
3038     if (!slave_s) {
3039         unixctl_command_reply(conn, 501,
3040                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
3041         return;
3042     }
3043
3044     port = bond_find(bond_s);
3045     if (!port) {
3046         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
3047         return;
3048     }
3049
3050     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
3051     if (!iface) {
3052         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
3053         return;
3054     }
3055
3056     bond_enable_slave(iface, enable);
3057     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
3058 }
3059
3060 static void
3061 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
3062                           void *aux OVS_UNUSED)
3063 {
3064     enable_slave(conn, args, true);
3065 }
3066
3067 static void
3068 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
3069                            void *aux OVS_UNUSED)
3070 {
3071     enable_slave(conn, args, false);
3072 }
3073
3074 static void
3075 bond_unixctl_hash(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
3076                   void *aux OVS_UNUSED)
3077 {
3078         uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
3079         uint8_t hash;
3080         char *hash_cstr;
3081
3082         if (sscanf(args, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
3083             == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
3084                 hash = bond_hash(mac);
3085
3086                 hash_cstr = xasprintf("%u", hash);
3087                 unixctl_command_reply(conn, 200, hash_cstr);
3088                 free(hash_cstr);
3089         } else {
3090                 unixctl_command_reply(conn, 501, "invalid mac");
3091         }
3092 }
3093
3094 static void
3095 bond_init(void)
3096 {
3097     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list, NULL);
3098     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show, NULL);
3099     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate, NULL);
3100     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
3101                              bond_unixctl_set_active_slave, NULL);
3102     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave,
3103                              NULL);
3104     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave,
3105                              NULL);
3106     unixctl_command_register("bond/hash", bond_unixctl_hash, NULL);
3107 }
3108 \f
3109 /* Port functions. */
3110
3111 static struct port *
3112 port_create(struct bridge *br, const char *name)
3113 {
3114     struct port *port;
3115
3116     port = xzalloc(sizeof *port);
3117     port->bridge = br;
3118     port->port_idx = br->n_ports;
3119     port->vlan = -1;
3120     port->trunks = NULL;
3121     port->name = xstrdup(name);
3122     port->active_iface = -1;
3123
3124     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
3125         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
3126                                sizeof *br->ports);
3127     }
3128     br->ports[br->n_ports++] = port;
3129
3130     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
3131     bridge_flush(br);
3132
3133     return port;
3134 }
3135
3136 static const char *
3137 get_port_other_config(const struct ovsrec_port *port, const char *key,
3138                       const char *default_value)
3139 {
3140     const char *value = get_ovsrec_key_value(key,
3141                                              port->key_other_config,
3142                                              port->value_other_config,
3143                                              port->n_other_config);
3144     return value ? value : default_value;
3145 }
3146
3147 static void
3148 port_reconfigure(struct port *port, const struct ovsrec_port *cfg)
3149 {
3150     struct shash old_ifaces, new_ifaces;
3151     long long int next_rebalance;
3152     struct shash_node *node;
3153     unsigned long *trunks;
3154     int vlan;
3155     size_t i;
3156
3157     port->cfg = cfg;
3158
3159     /* Collect old and new interfaces. */
3160     shash_init(&old_ifaces);
3161     shash_init(&new_ifaces);
3162     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3163         shash_add(&old_ifaces, port->ifaces[i]->name, port->ifaces[i]);
3164     }
3165     for (i = 0; i < cfg->n_interfaces; i++) {
3166         const char *name = cfg->interfaces[i]->name;
3167         if (!shash_add_once(&new_ifaces, name, cfg->interfaces[i])) {
3168             VLOG_WARN("port %s: %s specified twice as port interface",
3169                       port->name, name);
3170         }
3171     }
3172     port->updelay = cfg->bond_updelay;
3173     if (port->updelay < 0) {
3174         port->updelay = 0;
3175     }
3176     port->updelay = cfg->bond_downdelay;
3177     if (port->downdelay < 0) {
3178         port->downdelay = 0;
3179     }
3180     port->bond_rebalance_interval = atoi(
3181         get_port_other_config(cfg, "bond-rebalance-interval", "10000"));
3182     if (port->bond_rebalance_interval < 1000) {
3183         port->bond_rebalance_interval = 1000;
3184     }
3185     next_rebalance = time_msec() + port->bond_rebalance_interval;
3186     if (port->bond_next_rebalance > next_rebalance) {
3187         port->bond_next_rebalance = next_rebalance;
3188     }
3189
3190     /* Get rid of deleted interfaces and add new interfaces. */
3191     SHASH_FOR_EACH (node, &old_ifaces) {
3192         if (!shash_find(&new_ifaces, node->name)) {
3193             iface_destroy(node->data);
3194         }
3195     }
3196     SHASH_FOR_EACH (node, &new_ifaces) {
3197         const struct ovsrec_interface *if_cfg = node->data;
3198         struct iface *iface;
3199
3200         iface = shash_find_data(&old_ifaces, if_cfg->name);
3201         if (!iface) {
3202             iface_create(port, if_cfg);
3203         } else {
3204             iface->cfg = if_cfg;
3205         }
3206     }
3207
3208     /* Get VLAN tag. */
3209     vlan = -1;
3210     if (cfg->tag) {
3211         if (port->n_ifaces < 2) {
3212             vlan = *cfg->tag;
3213             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
3214                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
3215             } else {
3216                 vlan = -1;
3217             }
3218         } else {
3219             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
3220              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
3221             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
3222                       port->name);
3223         }
3224     }
3225     if (port->vlan != vlan) {
3226         port->vlan = vlan;
3227         bridge_flush(port->bridge);
3228     }
3229
3230     /* Get trunked VLANs. */
3231     trunks = NULL;
3232     if (vlan < 0) {
3233         size_t n_errors;
3234         size_t i;
3235
3236         trunks = bitmap_allocate(4096);
3237         n_errors = 0;
3238         for (i = 0; i < cfg->n_trunks; i++) {
3239             int trunk = cfg->trunks[i];
3240             if (trunk >= 0) {
3241                 bitmap_set1(trunks, trunk);
3242             } else {
3243                 n_errors++;
3244             }
3245         }
3246         if (n_errors) {
3247             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
3248                      port->name, cfg->n_trunks);
3249         }
3250         if (n_errors == cfg->n_trunks) {
3251             if (n_errors) {
3252                 VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
3253                          port->name);
3254             }
3255             bitmap_set_multiple(trunks, 0, 4096, 1);
3256         }
3257     } else {
3258         if (cfg->n_trunks) {
3259             VLOG_ERR("port %s: ignoring trunks in favor of implicit vlan",
3260                      port->name);
3261         }
3262     }
3263     if (trunks == NULL
3264         ? port->trunks != NULL
3265         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
3266         bridge_flush(port->bridge);
3267     }
3268     bitmap_free(port->trunks);
3269     port->trunks = trunks;
3270
3271     shash_destroy(&old_ifaces);
3272     shash_destroy(&new_ifaces);
3273 }
3274
3275 static void
3276 port_destroy(struct port *port)
3277 {
3278     if (port) {
3279         struct bridge *br = port->bridge;
3280         struct port *del;
3281         int i;
3282
3283         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
3284         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3285
3286         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3287             struct mirror *m = br->mirrors[i];
3288             if (m && m->out_port == port) {
3289                 mirror_destroy(m);
3290             }
3291         }
3292
3293         while (port->n_ifaces > 0) {
3294             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
3295         }
3296
3297         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
3298         del->port_idx = port->port_idx;
3299
3300         free(port->ifaces);
3301         bitmap_free(port->trunks);
3302         free(port->name);
3303         free(port);
3304         bridge_flush(br);
3305     }
3306 }
3307
3308 static struct port *
3309 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3310 {
3311     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
3312     return iface ? iface->port : NULL;
3313 }
3314
3315 static struct port *
3316 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3317 {
3318     size_t i;
3319
3320     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3321         struct port *port = br->ports[i];
3322         if (!strcmp(port->name, name)) {
3323             return port;
3324         }
3325     }
3326     return NULL;
3327 }
3328
3329 static struct iface *
3330 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
3331 {
3332     size_t j;
3333
3334     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3335         struct iface *iface = port->ifaces[j];
3336         if (!strcmp(iface->name, name)) {
3337             return iface;
3338         }
3339     }
3340     return NULL;
3341 }
3342
3343 static void
3344 port_update_bonding(struct port *port)
3345 {
3346     if (port->n_ifaces < 2) {
3347         /* Not a bonded port. */
3348         if (port->bond_hash) {
3349             free(port->bond_hash);
3350             port->bond_hash = NULL;
3351             port->bond_compat_is_stale = true;
3352             port->bond_fake_iface = false;
3353         }
3354     } else {
3355         if (!port->bond_hash) {
3356             size_t i;
3357
3358             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
3359             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
3360                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
3361                 e->iface_idx = -1;
3362                 e->tx_bytes = 0;
3363             }
3364             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
3365             bond_choose_active_iface(port);
3366             port->bond_next_rebalance
3367                 = time_msec() + port->bond_rebalance_interval;
3368         }
3369         port->bond_compat_is_stale = true;
3370         port->bond_fake_iface = port->cfg->bond_fake_iface;
3371     }
3372 }
3373
3374 static void
3375 port_update_bond_compat(struct port *port)
3376 {
3377     struct compat_bond_hash compat_hashes[BOND_MASK + 1];
3378     struct compat_bond bond;
3379     size_t i;
3380
3381     if (port->n_ifaces < 2) {
3382         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3383         return;
3384     }
3385
3386     bond.up = false;
3387     bond.updelay = port->updelay;
3388     bond.downdelay = port->downdelay;
3389
3390     bond.n_hashes = 0;
3391     bond.hashes = compat_hashes;
3392     if (port->bond_hash) {
3393         const struct bond_entry *e;
3394         for (e = port->bond_hash; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
3395             if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
3396                 struct compat_bond_hash *cbh = &bond.hashes[bond.n_hashes++];
3397                 cbh->hash = e - port->bond_hash;
3398                 cbh->netdev_name = port->ifaces[e->iface_idx]->name;
3399             }
3400         }
3401     }
3402
3403     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
3404     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
3405     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3406         struct iface *iface = port->ifaces[i];
3407         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
3408         slave->name = iface->name;
3409
3410         /* We need to make the same determination as the Linux bonding
3411          * code to determine whether a slave should be consider "up".
3412          * The Linux function bond_miimon_inspect() supports four 
3413          * BOND_LINK_* states:
3414          *      
3415          *    - BOND_LINK_UP: carrier detected, updelay has passed.
3416          *    - BOND_LINK_FAIL: carrier lost, downdelay in progress.
3417          *    - BOND_LINK_DOWN: carrier lost, downdelay has passed.
3418          *    - BOND_LINK_BACK: carrier detected, updelay in progress.
3419          *
3420          * The function bond_info_show_slave() only considers BOND_LINK_UP 
3421          * to be "up" and anything else to be "down".
3422          */
3423         slave->up = iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX;
3424         if (slave->up) {
3425             bond.up = true;
3426         }
3427         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, slave->mac);
3428     }
3429
3430     if (port->bond_fake_iface) {
3431         struct netdev *bond_netdev;
3432
3433         if (!netdev_open_default(port->name, &bond_netdev)) {
3434             if (bond.up) {
3435                 netdev_turn_flags_on(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3436             } else {
3437                 netdev_turn_flags_off(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3438             }
3439             netdev_close(bond_netdev);
3440         }
3441     }
3442
3443     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
3444     free(bond.slaves);
3445 }
3446
3447 static void
3448 port_update_vlan_compat(struct port *port)
3449 {
3450     struct bridge *br = port->bridge;
3451     char *vlandev_name = NULL;
3452
3453     if (port->vlan > 0) {
3454         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
3455          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
3456          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
3457          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
3458          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
3459          * includes port->vlan.
3460          *
3461          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
3462          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
3463          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
3464         size_t i;
3465         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3466             struct port *p = br->ports[i];
3467             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
3468                 && p->n_ifaces
3469                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
3470             {
3471                 uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3472                 netdev_get_etheraddr(p->ifaces[0]->netdev, ea);
3473                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
3474                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
3475                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
3476                     vlandev_name = p->name;
3477                 }
3478             }
3479         }
3480     }
3481     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
3482 }
3483 \f
3484 /* Interface functions. */
3485
3486 static struct iface *
3487 iface_create(struct port *port, const struct ovsrec_interface *if_cfg)
3488 {
3489     struct iface *iface;
3490     char *name = if_cfg->name;
3491     int error;
3492
3493     iface = xzalloc(sizeof *iface);
3494     iface->port = port;
3495     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
3496     iface->name = xstrdup(name);
3497     iface->dp_ifidx = -1;
3498     iface->tag = tag_create_random();
3499     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
3500     iface->netdev = NULL;
3501     iface->cfg = if_cfg;
3502
3503     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
3504         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
3505                                   sizeof *port->ifaces);
3506     }
3507     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
3508     if (port->n_ifaces > 1) {
3509         port->bridge->has_bonded_ports = true;
3510     }
3511
3512     /* Attempt to create the network interface in case it
3513      * doesn't exist yet. */
3514     if (!iface_is_internal(port->bridge, iface->name)) {
3515         error = set_up_iface(if_cfg, iface, true);
3516         if (error) {
3517             VLOG_WARN("could not create iface %s: %s", iface->name,
3518                     strerror(error));
3519         }
3520     }
3521
3522     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
3523
3524     bridge_flush(port->bridge);
3525
3526     return iface;
3527 }
3528
3529 static void
3530 iface_destroy(struct iface *iface)
3531 {
3532     if (iface) {
3533         struct port *port = iface->port;
3534         struct bridge *br = port->bridge;
3535         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
3536         struct iface *del;
3537
3538         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
3539             port_array_set(&br->ifaces, iface->dp_ifidx, NULL);
3540         }
3541
3542         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
3543         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
3544
3545         netdev_close(iface->netdev);
3546
3547         if (del_active) {
3548             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
3549             bond_choose_active_iface(port);
3550             bond_send_learning_packets(port);
3551         }
3552
3553         free(iface->name);
3554         free(iface);
3555
3556         bridge_flush(port->bridge);
3557     }
3558 }
3559
3560 static struct iface *
3561 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3562 {
3563     size_t i, j;
3564
3565     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3566         struct port *port = br->ports[i];
3567         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3568             struct iface *iface = port->ifaces[j];
3569             if (!strcmp(iface->name, name)) {
3570                 return iface;
3571             }
3572         }
3573     }
3574     return NULL;
3575 }
3576
3577 static struct iface *
3578 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3579 {
3580     return port_array_get(&br->ifaces, dp_ifidx);
3581 }
3582
3583 /* Returns true if 'iface' is the name of an "internal" interface on bridge
3584  * 'br', that is, an interface that is entirely simulated within the datapath.
3585  * The local port (ODPP_LOCAL) is always an internal interface.  Other local
3586  * interfaces are created by setting "iface.<iface>.internal = true".
3587  *
3588  * In addition, we have a kluge-y feature that creates an internal port with
3589  * the name of a bonded port if "bonding.<bondname>.fake-iface = true" is set.
3590  * This feature needs to go away in the long term.  Until then, this is one
3591  * reason why this function takes a name instead of a struct iface: the fake
3592  * interfaces created this way do not have a struct iface. */
3593 static bool
3594 iface_is_internal(const struct bridge *br, const char *if_name)
3595 {
3596     /* XXX wastes time */
3597     struct iface *iface;
3598     struct port *port;
3599
3600     if (!strcmp(if_name, br->name)) {
3601         return true;
3602     }
3603
3604     iface = iface_lookup(br, if_name);
3605     if (iface && !strcmp(iface->cfg->type, "internal")) {
3606         return true;
3607     }
3608
3609     port = port_lookup(br, if_name);
3610     if (port && port->n_ifaces > 1 && port->cfg->bond_fake_iface) {
3611         return true;
3612     }
3613     return false;
3614 }
3615
3616 /* Set Ethernet address of 'iface', if one is specified in the configuration
3617  * file. */
3618 static void
3619 iface_set_mac(struct iface *iface)
3620 {
3621     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3622
3623     if (iface->cfg->mac && eth_addr_from_string(iface->cfg->mac, ea)) {
3624         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
3625             VLOG_ERR("interface %s: cannot set MAC to multicast address",
3626                      iface->name);
3627         } else if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
3628             VLOG_ERR("ignoring iface.%s.mac; use bridge.%s.mac instead",
3629                      iface->name, iface->name);
3630         } else {
3631             int error = netdev_set_etheraddr(iface->netdev, ea);
3632             if (error) {
3633                 VLOG_ERR("interface %s: setting MAC failed (%s)",
3634                          iface->name, strerror(error));
3635             }
3636         }
3637     }
3638 }
3639 \f
3640 /* Port mirroring. */
3641
3642 static void
3643 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
3644 {
3645     struct shash old_mirrors, new_mirrors;
3646     struct shash_node *node;
3647     unsigned long *rspan_vlans;
3648     int i;
3649
3650     /* Collect old mirrors. */
3651     shash_init(&old_mirrors);
3652     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3653         if (br->mirrors[i]) {
3654             shash_add(&old_mirrors, br->mirrors[i]->name, br->mirrors[i]);
3655         }
3656     }
3657
3658     /* Collect new mirrors. */
3659     shash_init(&new_mirrors);
3660     for (i = 0; i < br->cfg->n_mirrors; i++) {
3661         struct ovsrec_mirror *cfg = br->cfg->mirrors[i];
3662         if (!shash_add_once(&new_mirrors, cfg->name, cfg)) {
3663             VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as mirror",
3664                       br->name, cfg->name);
3665         }
3666     }
3667
3668     /* Get rid of deleted mirrors and add new mirrors. */
3669     SHASH_FOR_EACH (node, &old_mirrors) {
3670         if (!shash_find(&new_mirrors, node->name)) {
3671             mirror_destroy(node->data);
3672         }
3673     }
3674     SHASH_FOR_EACH (node, &new_mirrors) {
3675         struct mirror *mirror = shash_find_data(&old_mirrors, node->name);
3676         if (!mirror) {
3677             mirror = mirror_create(br, node->name);
3678             if (!mirror) {
3679                 break;
3680             }
3681         }
3682         mirror_reconfigure_one(mirror, node->data);
3683     }
3684     shash_destroy(&old_mirrors);
3685     shash_destroy(&new_mirrors);
3686
3687     /* Update port reserved status. */
3688     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3689         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
3690     }
3691     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3692         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3693         if (m && m->out_port) {
3694             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
3695         }
3696     }
3697
3698     /* Update flooded vlans (for RSPAN). */
3699     rspan_vlans = NULL;
3700     if (br->cfg->n_flood_vlans) {
3701         rspan_vlans = bitmap_allocate(4096);
3702
3703         for (i = 0; i < br->cfg->n_flood_vlans; i++) {
3704             int64_t vlan = br->cfg->flood_vlans[i];
3705             if (vlan >= 0 && vlan < 4096) {
3706                 bitmap_set1(rspan_vlans, vlan);
3707                 VLOG_INFO("bridge %s: disabling learning on vlan %"PRId64,
3708                           br->name, vlan);
3709             } else {
3710                 VLOG_ERR("bridge %s: invalid value %"PRId64 "for flood VLAN",
3711                          br->name, vlan);
3712             }
3713         }
3714     }
3715     if (mac_learning_set_flood_vlans(br->ml, rspan_vlans)) {
3716         bridge_flush(br);
3717     }
3718 }
3719
3720 static struct mirror *
3721 mirror_create(struct bridge *br, const char *name)
3722 {
3723     struct mirror *m;
3724     size_t i;
3725
3726     for (i = 0; ; i++) {
3727         if (i >= MAX_MIRRORS) {
3728             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3729                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, name);
3730             return NULL;
3731         }
3732         if (!br->mirrors[i]) {
3733             break;
3734         }
3735     }
3736
3737     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", name, br->name);
3738     bridge_flush(br);
3739
3740     br->mirrors[i] = m = xzalloc(sizeof *m);
3741     m->bridge = br;
3742     m->idx = i;
3743     m->name = xstrdup(name);
3744     shash_init(&m->src_ports);
3745     shash_init(&m->dst_ports);
3746     m->vlans = NULL;
3747     m->n_vlans = 0;
3748     m->out_vlan = -1;
3749     m->out_port = NULL;
3750
3751     return m;
3752 }
3753
3754 static void
3755 mirror_destroy(struct mirror *m)
3756 {
3757     if (m) {
3758         struct bridge *br = m->bridge;
3759         size_t i;
3760
3761         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3762             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3763             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3764         }
3765
3766         shash_destroy(&m->src_ports);
3767         shash_destroy(&m->dst_ports);
3768         free(m->vlans);
3769
3770         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
3771         free(m);
3772
3773         bridge_flush(br);
3774     }
3775 }
3776
3777 static void
3778 mirror_collect_ports(struct mirror *m, struct ovsrec_port **ports, int n_ports,
3779                      struct shash *names)
3780 {
3781     size_t i;
3782
3783     for (i = 0; i < n_ports; i++) {
3784         const char *name = ports[i]->name;
3785         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
3786             shash_add_once(names, name, NULL);
3787         } else {
3788             VLOG_WARN("bridge %s: mirror %s cannot match on nonexistent "
3789                       "port %s", m->bridge->name, m->name, name);
3790         }
3791     }
3792 }
3793
3794 static size_t
3795 mirror_collect_vlans(struct mirror *m, const struct ovsrec_mirror *cfg,
3796                      int **vlans)
3797 {
3798     size_t n_vlans;
3799     size_t i;
3800
3801     *vlans = xmalloc(sizeof **vlans * cfg->n_select_vlan);
3802     n_vlans = 0;
3803     for (i = 0; i < cfg->n_select_vlan; i++) {
3804         int64_t vlan = cfg->select_vlan[i];
3805         if (vlan < 0 || vlan > 4095) {
3806             VLOG_WARN("bridge %s: mirror %s selects invalid VLAN %"PRId64,
3807                       m->bridge->name, m->name, vlan);
3808         } else {
3809             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
3810         }
3811     }
3812     return n_vlans;
3813 }
3814
3815 static bool
3816 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
3817 {
3818     size_t i;
3819
3820     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3821         if (m->vlans[i] == vlan) {
3822             return true;
3823         }
3824     }
3825     return false;
3826 }
3827
3828 static bool
3829 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
3830 {
3831     size_t i;
3832
3833     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3834         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
3835             return true;
3836         }
3837     }
3838     return false;
3839 }
3840
3841 static void
3842 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m, struct ovsrec_mirror *cfg)
3843 {
3844     struct shash src_ports, dst_ports;
3845     mirror_mask_t mirror_bit;
3846     struct port *out_port;
3847     int out_vlan;
3848     size_t n_vlans;
3849     int *vlans;
3850     size_t i;
3851
3852     /* Get output port. */
3853     if (cfg->output_port) {
3854         out_port = port_lookup(m->bridge, cfg->output_port->name);
3855         if (!out_port) {
3856             VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s outputs to port not on bridge",
3857                      m->bridge->name, m->name);
3858             mirror_destroy(m);
3859             return;
3860         }
3861         out_vlan = -1;
3862
3863         if (cfg->output_vlan) {
3864             VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s specifies both output port and "
3865                      "output vlan; ignoring output vlan",
3866                      m->bridge->name, m->name);
3867         }
3868     } else if (cfg->output_vlan) {
3869         out_port = NULL;
3870         out_vlan = *cfg->output_vlan;
3871     } else {
3872         VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s does not specify output; ignoring",
3873                  m->bridge->name, m->name);
3874         mirror_destroy(m);
3875         return;
3876     }
3877
3878     shash_init(&src_ports);
3879     shash_init(&dst_ports);
3880     if (cfg->select_all) {
3881         for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3882             const char *name = m->bridge->ports[i]->name;
3883             shash_add_once(&src_ports, name, NULL);
3884             shash_add_once(&dst_ports, name, NULL);
3885         }
3886         vlans = NULL;
3887         n_vlans = 0;
3888     } else {
3889         /* Get ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
3890         mirror_collect_ports(m, cfg->select_src_port, cfg->n_select_src_port,
3891                              &src_ports);
3892         mirror_collect_ports(m, cfg->select_dst_port, cfg->n_select_dst_port,
3893                              &dst_ports);
3894
3895         /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
3896         n_vlans = mirror_collect_vlans(m, cfg, &vlans);
3897     }
3898
3899     /* Update mirror data. */
3900     if (!shash_equal_keys(&m->src_ports, &src_ports)
3901         || !shash_equal_keys(&m->dst_ports, &dst_ports)
3902         || m->n_vlans != n_vlans
3903         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
3904         || m->out_port != out_port
3905         || m->out_vlan != out_vlan) {
3906         bridge_flush(m->bridge);
3907     }
3908     shash_swap(&m->src_ports, &src_ports);
3909     shash_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
3910     free(m->vlans);
3911     m->vlans = vlans;
3912     m->n_vlans = n_vlans;
3913     m->out_port = out_port;
3914     m->out_vlan = out_vlan;
3915
3916     /* Update ports. */
3917     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
3918     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3919         struct port *port = m->bridge->ports[i];
3920
3921         if (shash_find(&m->src_ports, port->name)
3922             || (m->n_vlans
3923                 && (!port->vlan
3924                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
3925                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
3926             port->src_mirrors |= mirror_bit;
3927         } else {
3928             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3929         }
3930
3931         if (shash_find(&m->dst_ports, port->name)) {
3932             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
3933         } else {
3934             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3935         }
3936     }
3937
3938     /* Clean up. */
3939     shash_destroy(&src_ports);
3940     shash_destroy(&dst_ports);
3941 }