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