79861680fd9b5676bdd45dfbcc047f3962a3206d
[sliver-openvswitch.git] / vswitchd / bridge.c
1 /* Copyright (c) 2008, 2009, 2010 Nicira Networks
2  *
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <config.h>
17 #include "bridge.h"
18 #include <assert.h>
19 #include <errno.h>
20 #include <arpa/inet.h>
21 #include <ctype.h>
22 #include <inttypes.h>
23 #include <net/if.h>
24 #include <openflow/openflow.h>
25 #include <signal.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <strings.h>
28 #include <sys/stat.h>
29 #include <sys/socket.h>
30 #include <sys/types.h>
31 #include <unistd.h>
32 #include "bitmap.h"
33 #include "coverage.h"
34 #include "dirs.h"
35 #include "dpif.h"
36 #include "dynamic-string.h"
37 #include "flow.h"
38 #include "hash.h"
39 #include "list.h"
40 #include "mac-learning.h"
41 #include "netdev.h"
42 #include "odp-util.h"
43 #include "ofp-print.h"
44 #include "ofpbuf.h"
45 #include "ofproto/netflow.h"
46 #include "ofproto/ofproto.h"
47 #include "packets.h"
48 #include "poll-loop.h"
49 #include "port-array.h"
50 #include "proc-net-compat.h"
51 #include "process.h"
52 #include "sha1.h"
53 #include "shash.h"
54 #include "socket-util.h"
55 #include "stream-ssl.h"
56 #include "svec.h"
57 #include "timeval.h"
58 #include "util.h"
59 #include "unixctl.h"
60 #include "vconn.h"
61 #include "vswitchd/vswitch-idl.h"
62 #include "xenserver.h"
63 #include "xtoxll.h"
64 #include "sflow_api.h"
65
66 #define THIS_MODULE VLM_bridge
67 #include "vlog.h"
68
69 struct dst {
70     uint16_t vlan;
71     uint16_t dp_ifidx;
72 };
73
74 struct iface {
75     /* These members are always valid. */
76     struct port *port;          /* Containing port. */
77     size_t port_ifidx;          /* Index within containing port. */
78     char *name;                 /* Host network device name. */
79     tag_type tag;               /* Tag associated with this interface. */
80     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
81
82     /* These members are valid only after bridge_reconfigure() causes them to
83      * be initialized.*/
84     int dp_ifidx;               /* Index within kernel datapath. */
85     struct netdev *netdev;      /* Network device. */
86     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
87
88     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
89     const struct ovsrec_interface *cfg;
90 };
91
92 #define BOND_MASK 0xff
93 struct bond_entry {
94     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
95     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
96     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
97 };
98
99 #define MAX_MIRRORS 32
100 typedef uint32_t mirror_mask_t;
101 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
102 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
103 struct mirror {
104     struct bridge *bridge;
105     size_t idx;
106     char *name;
107
108     /* Selection criteria. */
109     struct shash src_ports;     /* Name is port name; data is always NULL. */
110     struct shash dst_ports;     /* Name is port name; data is always NULL. */
111     int *vlans;
112     size_t n_vlans;
113
114     /* Output. */
115     struct port *out_port;
116     int out_vlan;
117 };
118
119 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
120 struct port {
121     struct bridge *bridge;
122     size_t port_idx;
123     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
124     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1. */
125     char *name;
126
127     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
128      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
129     struct iface **ifaces;
130     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
131
132     /* Bonding info. */
133     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
134     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
135     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
136     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
137     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
138     bool bond_compat_is_stale;  /* Need to call port_update_bond_compat()? */
139     bool bond_fake_iface;       /* Fake a bond interface for legacy compat? */
140     int bond_rebalance_interval; /* Interval between rebalances, in ms. */
141     long long int bond_next_rebalance; /* Next rebalancing time. */
142
143     /* Port mirroring info. */
144     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
145     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
146     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
147
148     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
149     const struct ovsrec_port *cfg;
150 };
151
152 #define DP_MAX_PORTS 255
153 struct bridge {
154     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
155     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
156     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table. */
157     bool sent_config_request;   /* Successfully sent config request? */
158     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
159
160     /* Support for remote controllers. */
161     char *controller;           /* NULL if there is no remote controller;
162                                  * "discover" to do controller discovery;
163                                  * otherwise a vconn name. */
164
165     /* OpenFlow switch processing. */
166     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
167
168     /* Description strings. */
169     char *mfr_desc;             /* Manufacturer. */
170     char *hw_desc;              /* Hardware. */
171     char *sw_desc;              /* Software version. */
172     char *serial_desc;          /* Serial number. */
173     char *dp_desc;              /* Datapath description. */
174
175     /* Kernel datapath information. */
176     struct dpif *dpif;          /* Datapath. */
177     struct port_array ifaces;   /* Indexed by kernel datapath port number. */
178
179     /* Bridge ports. */
180     struct port **ports;
181     size_t n_ports, allocated_ports;
182
183     /* Bonding. */
184     bool has_bonded_ports;
185
186     /* Flow tracking. */
187     bool flush;
188
189     /* Flow statistics gathering. */
190     time_t next_stats_request;
191
192     /* Port mirroring. */
193     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
194
195     /* This member is only valid *during* bridge_reconfigure(). */
196     const struct ovsrec_bridge *cfg;
197 };
198
199 /* List of all bridges. */
200 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
201
202 /* Maximum number of datapaths. */
203 enum { DP_MAX = 256 };
204
205 static struct bridge *bridge_create(const struct ovsrec_bridge *br_cfg);
206 static void bridge_destroy(struct bridge *);
207 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
208 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_dump_flows;
209 static int bridge_run_one(struct bridge *);
210 static const struct ovsrec_controller *bridge_get_controller(
211                       const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
212                       const struct bridge *br);
213 static void bridge_reconfigure_one(const struct ovsrec_open_vswitch *,
214                                    struct bridge *);
215 static void bridge_reconfigure_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *,
216                                           struct bridge *);
217 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct shash *ifaces);
218 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
219 static void bridge_flush(struct bridge *);
220 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
221                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
222                                       struct iface **hw_addr_iface);
223 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
224                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
225                                         struct iface *hw_addr_iface);
226 static struct iface *bridge_get_local_iface(struct bridge *);
227 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
228
229 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_fdb_show;
230
231 static void bond_init(void);
232 static void bond_run(struct bridge *);
233 static void bond_wait(struct bridge *);
234 static void bond_rebalance_port(struct port *);
235 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
236 static void bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable);
237
238 static struct port *port_create(struct bridge *, const char *name);
239 static void port_reconfigure(struct port *, const struct ovsrec_port *);
240 static void port_destroy(struct port *);
241 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
242 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
243 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
244                                        uint16_t dp_ifidx);
245 static void port_update_bond_compat(struct port *);
246 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
247 static void port_update_bonding(struct port *);
248
249 static struct mirror *mirror_create(struct bridge *, const char *name);
250 static void mirror_destroy(struct mirror *);
251 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
252 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *, struct ovsrec_mirror *);
253 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
254
255 static struct iface *iface_create(struct port *port, 
256                                   const struct ovsrec_interface *if_cfg);
257 static void iface_destroy(struct iface *);
258 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
259 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
260                                          uint16_t dp_ifidx);
261 static bool iface_is_internal(const struct bridge *, const char *name);
262 static void iface_set_mac(struct iface *);
263
264 /* Hooks into ofproto processing. */
265 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
266 \f
267 /* Public functions. */
268
269 /* Adds the name of each interface used by a bridge, including local and
270  * internal ports, to 'svec'. */
271 void
272 bridge_get_ifaces(struct svec *svec) 
273 {
274     struct bridge *br, *next;
275     size_t i, j;
276
277     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
278         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
279             struct port *port = br->ports[i];
280
281             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
282                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
283                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
284                     VLOG_ERR("%s interface not in datapath %s, ignoring",
285                              iface->name, dpif_name(br->dpif));
286                 } else {
287                     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL) {
288                         svec_add(svec, iface->name);
289                     }
290                 }
291             }
292         }
293     }
294 }
295
296 void
297 bridge_init(const struct ovsrec_open_vswitch *cfg)
298 {
299     struct svec bridge_names;
300     struct svec dpif_names, dpif_types;
301     size_t i;
302
303     unixctl_command_register("fdb/show", bridge_unixctl_fdb_show, NULL);
304
305     svec_init(&bridge_names);
306     for (i = 0; i < cfg->n_bridges; i++) {
307         svec_add(&bridge_names, cfg->bridges[i]->name);
308     }
309     svec_sort(&bridge_names);
310
311     svec_init(&dpif_names);
312     svec_init(&dpif_types);
313     dp_enumerate_types(&dpif_types);
314     for (i = 0; i < dpif_types.n; i++) {
315         struct dpif *dpif;
316         int retval;
317         size_t j;
318
319         dp_enumerate_names(dpif_types.names[i], &dpif_names);
320
321         for (j = 0; j < dpif_names.n; j++) {
322             retval = dpif_open(dpif_names.names[j], dpif_types.names[i], &dpif);
323             if (!retval) {
324                 struct svec all_names;
325                 size_t k;
326
327                 svec_init(&all_names);
328                 dpif_get_all_names(dpif, &all_names);
329                 for (k = 0; k < all_names.n; k++) {
330                     if (svec_contains(&bridge_names, all_names.names[k])) {
331                         goto found;
332                     }
333                 }
334                 dpif_delete(dpif);
335             found:
336                 svec_destroy(&all_names);
337                 dpif_close(dpif);
338             }
339         }
340     }
341     svec_destroy(&dpif_names);
342     svec_destroy(&dpif_types);
343
344     unixctl_command_register("bridge/dump-flows", bridge_unixctl_dump_flows,
345                              NULL);
346
347     bond_init();
348     bridge_reconfigure(cfg);
349 }
350
351 #ifdef HAVE_OPENSSL
352 static void
353 bridge_configure_ssl(const struct ovsrec_ssl *ssl)
354 {
355     /* XXX SSL should be configurable on a per-bridge basis. */
356     if (ssl) {
357         stream_ssl_set_private_key_file(ssl->private_key);
358         stream_ssl_set_certificate_file(ssl->certificate);
359         stream_ssl_set_ca_cert_file(ssl->ca_cert, ssl->bootstrap_ca_cert);
360     }
361 }
362 #endif
363
364 /* Attempt to create the network device 'iface_name' through the netdev
365  * library. */
366 static int
367 set_up_iface(const struct ovsrec_interface *iface_cfg, struct iface *iface,
368              bool create)
369 {
370     struct shash_node *node;
371     struct shash options;
372     int error = 0;
373     size_t i;
374
375     shash_init(&options);
376     for (i = 0; i < iface_cfg->n_options; i++) {
377         shash_add(&options, iface_cfg->key_options[i],
378                   xstrdup(iface_cfg->value_options[i]));
379     }
380
381     if (create) {
382         struct netdev_options netdev_options;
383
384         memset(&netdev_options, 0, sizeof netdev_options);
385         netdev_options.name = iface_cfg->name;
386         if (!strcmp(iface_cfg->type, "internal")) {
387             /* An "internal" config type maps to a netdev "system" type. */
388             netdev_options.type = "system";
389         } else {
390             netdev_options.type = iface_cfg->type;
391         }
392         netdev_options.args = &options;
393         netdev_options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
394         netdev_options.may_create = true;
395         if (iface_is_internal(iface->port->bridge, iface_cfg->name)) {
396             netdev_options.may_open = true;
397         }
398
399         error = netdev_open(&netdev_options, &iface->netdev);
400
401         if (iface->netdev) {
402             netdev_get_carrier(iface->netdev, &iface->enabled);
403         }
404     } else if (iface->netdev) {
405         const char *netdev_type = netdev_get_type(iface->netdev);
406         const char *iface_type = iface_cfg->type && strlen(iface_cfg->type)
407                                   ? iface_cfg->type : NULL;
408
409         /* An "internal" config type maps to a netdev "system" type. */
410         if (iface_type && !strcmp(iface_type, "internal")) {
411             iface_type = "system";
412         }
413
414         if (!iface_type || !strcmp(netdev_type, iface_type)) {
415             error = netdev_reconfigure(iface->netdev, &options);
416         } else {
417             VLOG_WARN("%s: attempting change device type from %s to %s",
418                       iface_cfg->name, netdev_type, iface_type);
419             error = EINVAL;
420         }
421     }
422
423     SHASH_FOR_EACH (node, &options) {
424         free(node->data);
425     }
426     shash_destroy(&options);
427
428     return error;
429 }
430
431 static int
432 reconfigure_iface(const struct ovsrec_interface *iface_cfg, struct iface *iface)
433 {
434     return set_up_iface(iface_cfg, iface, false);
435 }
436
437 static bool
438 check_iface_netdev(struct bridge *br OVS_UNUSED, struct iface *iface,
439                    void *aux OVS_UNUSED)
440 {
441     if (!iface->netdev) {
442         int error = set_up_iface(iface->cfg, iface, true);
443         if (error) {
444             VLOG_WARN("could not open netdev on %s, dropping: %s", iface->name,
445                                                                strerror(error));
446             return false;
447         }
448     }
449
450     return true;
451 }
452
453 static bool
454 check_iface_dp_ifidx(struct bridge *br, struct iface *iface,
455                      void *aux OVS_UNUSED)
456 {
457     if (iface->dp_ifidx >= 0) {
458         VLOG_DBG("%s has interface %s on port %d",
459                  dpif_name(br->dpif),
460                  iface->name, iface->dp_ifidx);
461         return true;
462     } else {
463         VLOG_ERR("%s interface not in %s, dropping",
464                  iface->name, dpif_name(br->dpif));
465         return false;
466     }
467 }
468
469 static bool
470 set_iface_properties(struct bridge *br OVS_UNUSED, struct iface *iface,
471                      void *aux OVS_UNUSED)
472 {
473     /* Set policing attributes. */
474     netdev_set_policing(iface->netdev,
475                         iface->cfg->ingress_policing_rate,
476                         iface->cfg->ingress_policing_burst);
477
478     /* Set MAC address of internal interfaces other than the local
479      * interface. */
480     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL
481         && iface_is_internal(br, iface->name)) {
482         iface_set_mac(iface);
483     }
484
485     return true;
486 }
487
488 /* Calls 'cb' for each interfaces in 'br', passing along the 'aux' argument.
489  * Deletes from 'br' all the interfaces for which 'cb' returns false, and then
490  * deletes from 'br' any ports that no longer have any interfaces. */
491 static void
492 iterate_and_prune_ifaces(struct bridge *br,
493                          bool (*cb)(struct bridge *, struct iface *,
494                                     void *aux),
495                          void *aux)
496 {
497     size_t i, j;
498
499     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
500         struct port *port = br->ports[i];
501         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
502             struct iface *iface = port->ifaces[j];
503             if (cb(br, iface, aux)) {
504                 j++;
505             } else {
506                 iface_destroy(iface);
507             }
508         }
509
510         if (port->n_ifaces) {
511             i++;
512         } else  {
513             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
514             port_destroy(port);
515         }
516     }
517 }
518
519 void
520 bridge_reconfigure(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg)
521 {
522     struct ovsdb_idl_txn *txn;
523     struct shash old_br, new_br;
524     struct shash_node *node;
525     struct bridge *br, *next;
526     size_t i;
527     int sflow_bridge_number;
528
529     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
530
531     txn = ovsdb_idl_txn_create(ovs_cfg->header_.table->idl);
532
533     /* Collect old and new bridges. */
534     shash_init(&old_br);
535     shash_init(&new_br);
536     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
537         shash_add(&old_br, br->name, br);
538     }
539     for (i = 0; i < ovs_cfg->n_bridges; i++) {
540         const struct ovsrec_bridge *br_cfg = ovs_cfg->bridges[i];
541         if (!shash_add_once(&new_br, br_cfg->name, br_cfg)) {
542             VLOG_WARN("more than one bridge named %s", br_cfg->name);
543         }
544     }
545
546     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
547     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
548         struct ovsrec_bridge *br_cfg = shash_find_data(&new_br, br->name);
549         if (br_cfg) {
550             br->cfg = br_cfg;
551         } else {
552             bridge_destroy(br);
553         }
554     }
555     SHASH_FOR_EACH (node, &new_br) {
556         const char *br_name = node->name;
557         const struct ovsrec_bridge *br_cfg = node->data;
558         br = shash_find_data(&old_br, br_name);
559         if (br) {
560             /* If the bridge datapath type has changed, we need to tear it
561              * down and recreate. */
562             if (strcmp(br->cfg->datapath_type, br_cfg->datapath_type)) {
563                 bridge_destroy(br);
564                 bridge_create(br_cfg);
565             }
566         } else {
567             bridge_create(br_cfg);
568         }
569     }
570     shash_destroy(&old_br);
571     shash_destroy(&new_br);
572
573 #ifdef HAVE_OPENSSL
574     /* Configure SSL. */
575     bridge_configure_ssl(ovs_cfg->ssl);
576 #endif
577
578     /* Reconfigure all bridges. */
579     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
580         bridge_reconfigure_one(ovs_cfg, br);
581     }
582
583     /* Add and delete ports on all datapaths.
584      *
585      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
586      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
587      * port deletions before any port additions. */
588     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
589         struct odp_port *dpif_ports;
590         size_t n_dpif_ports;
591         struct shash want_ifaces;
592
593         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
594         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
595         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
596             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
597             if (!shash_find(&want_ifaces, p->devname)
598                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
599                 int retval = dpif_port_del(br->dpif, p->port);
600                 if (retval) {
601                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from %s: %s",
602                              p->devname, dpif_name(br->dpif),
603                              strerror(retval));
604                 }
605             }
606         }
607         shash_destroy(&want_ifaces);
608         free(dpif_ports);
609     }
610     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
611         struct odp_port *dpif_ports;
612         size_t n_dpif_ports;
613         struct shash cur_ifaces, want_ifaces;
614         struct shash_node *node;
615
616         /* Get the set of interfaces currently in this datapath. */
617         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
618         shash_init(&cur_ifaces);
619         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
620             const char *name = dpif_ports[i].devname;
621             if (!shash_find(&cur_ifaces, name)) {
622                 shash_add(&cur_ifaces, name, NULL);
623             }
624         }
625         free(dpif_ports);
626
627         /* Get the set of interfaces we want on this datapath. */
628         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
629
630         SHASH_FOR_EACH (node, &want_ifaces) {
631             const char *if_name = node->name;
632             struct iface *iface = node->data;
633
634             if (shash_find(&cur_ifaces, if_name)) {
635                 /* Already exists, just reconfigure it. */
636                 if (iface) {
637                     reconfigure_iface(iface->cfg, iface);
638                 }
639             } else {
640                 /* Need to add to datapath. */
641                 bool internal;
642                 int error;
643
644                 /* Add to datapath. */
645                 internal = iface_is_internal(br, if_name);
646                 error = dpif_port_add(br->dpif, if_name,
647                                       internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0, NULL);
648                 if (error == EFBIG) {
649                     VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on %s",
650                              dpif_name(br->dpif));
651                     break;
652                 } else if (error) {
653                     VLOG_ERR("failed to add %s interface to %s: %s",
654                              if_name, dpif_name(br->dpif), strerror(error));
655                 }
656             }
657         }
658         shash_destroy(&cur_ifaces);
659         shash_destroy(&want_ifaces);
660     }
661     sflow_bridge_number = 0;
662     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
663         uint8_t ea[8];
664         uint64_t dpid;
665         struct iface *local_iface;
666         struct iface *hw_addr_iface;
667         char *dpid_string;
668
669         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
670
671         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_netdev, NULL);
672         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_dp_ifidx, NULL);
673
674         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
675         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &hw_addr_iface);
676         local_iface = bridge_get_local_iface(br);
677         if (local_iface) {
678             int error = netdev_set_etheraddr(local_iface->netdev, ea);
679             if (error) {
680                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
681                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
682                             "Ethernet address: %s",
683                             br->name, strerror(error));
684             }
685         }
686
687         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, hw_addr_iface);
688         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
689
690         dpid_string = xasprintf("%012"PRIx64, dpid);
691         ovsrec_bridge_set_datapath_id(br->cfg, dpid_string);
692         free(dpid_string);
693
694         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
695         if (br->cfg->netflow) {
696             struct ovsrec_netflow *nf_cfg = br->cfg->netflow;
697             struct netflow_options opts;
698
699             memset(&opts, 0, sizeof opts);
700
701             dpif_get_netflow_ids(br->dpif, &opts.engine_type, &opts.engine_id);
702             if (nf_cfg->engine_type) {
703                 opts.engine_type = *nf_cfg->engine_type;
704             }
705             if (nf_cfg->engine_id) {
706                 opts.engine_id = *nf_cfg->engine_id;
707             }
708
709             opts.active_timeout = nf_cfg->active_timeout;
710             if (!opts.active_timeout) {
711                 opts.active_timeout = -1;
712             } else if (opts.active_timeout < 0) {
713                 VLOG_WARN("bridge %s: active timeout interval set to negative "
714                           "value, using default instead (%d seconds)", br->name,
715                           NF_ACTIVE_TIMEOUT_DEFAULT);
716                 opts.active_timeout = -1;
717             }
718
719             opts.add_id_to_iface = nf_cfg->add_id_to_interface;
720             if (opts.add_id_to_iface) {
721                 if (opts.engine_id > 0x7f) {
722                     VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict "
723                               "with another vswitch, choose an engine id less "
724                               "than 128", br->name);
725                 }
726                 if (br->n_ports > 508) {
727                     VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict "
728                               "with another port when more than 508 ports are "
729                               "used", br->name);
730                 }
731             }
732
733             opts.collectors.n = nf_cfg->n_targets;
734             opts.collectors.names = nf_cfg->targets;
735             if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &opts)) {
736                 VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors", 
737                          br->name);
738             }
739         } else {
740             ofproto_set_netflow(br->ofproto, NULL);
741         }
742
743         /* Set sFlow configuration on this bridge. */
744         if (br->cfg->sflow) {
745             const struct ovsrec_sflow *sflow_cfg = br->cfg->sflow;
746             const struct ovsrec_controller *ctrl;
747             struct ofproto_sflow_options oso;
748
749             memset(&oso, 0, sizeof oso);
750
751             oso.targets.n = sflow_cfg->n_targets;
752             oso.targets.names = sflow_cfg->targets;
753
754             oso.sampling_rate = SFL_DEFAULT_SAMPLING_RATE;
755             if (sflow_cfg->sampling) {
756                 oso.sampling_rate = *sflow_cfg->sampling;
757             }
758
759             oso.polling_interval = SFL_DEFAULT_POLLING_INTERVAL;
760             if (sflow_cfg->polling) {
761                 oso.polling_interval = *sflow_cfg->polling;
762             }
763
764             oso.header_len = SFL_DEFAULT_HEADER_SIZE;
765             if (sflow_cfg->header) {
766                 oso.header_len = *sflow_cfg->header;
767             }
768
769             oso.sub_id = sflow_bridge_number++;
770             oso.agent_device = sflow_cfg->agent;
771
772             ctrl = bridge_get_controller(ovs_cfg, br);
773             oso.control_ip = ctrl ? ctrl->local_ip : NULL;
774             ofproto_set_sflow(br->ofproto, &oso);
775
776             svec_destroy(&oso.targets);
777         } else {
778             ofproto_set_sflow(br->ofproto, NULL);
779         }
780
781         /* Update the controller and related settings.  It would be more
782          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
783          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
784          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
785          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
786          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
787          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
788          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
789          * the datapath ID before the controller. */
790         bridge_reconfigure_controller(ovs_cfg, br);
791     }
792     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
793         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
794             struct port *port = br->ports[i];
795
796             port_update_vlan_compat(port);
797             port_update_bonding(port);
798         }
799     }
800     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
801         iterate_and_prune_ifaces(br, set_iface_properties, NULL);
802     }
803
804     ovsrec_open_vswitch_set_cur_cfg(ovs_cfg, ovs_cfg->next_cfg);
805
806     ovsdb_idl_txn_commit(txn);
807     ovsdb_idl_txn_destroy(txn); /* XXX */
808 }
809
810 static const char *
811 get_ovsrec_key_value(const char *key, char **keys, char **values, size_t n)
812 {
813     size_t i;
814
815     for (i = 0; i < n; i++) {
816         if (!strcmp(keys[i], key)) {
817             return values[i];
818         }
819     }
820     return NULL;
821 }
822
823 static const char *
824 bridge_get_other_config(const struct ovsrec_bridge *br_cfg, const char *key)
825 {
826     return get_ovsrec_key_value(key,
827                                 br_cfg->key_other_config,
828                                 br_cfg->value_other_config,
829                                 br_cfg->n_other_config);
830 }
831
832 static void
833 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
834                           struct iface **hw_addr_iface)
835 {
836     const char *hwaddr;
837     size_t i, j;
838     int error;
839
840     *hw_addr_iface = NULL;
841
842     /* Did the user request a particular MAC? */
843     hwaddr = bridge_get_other_config(br->cfg, "hwaddr");
844     if (hwaddr && eth_addr_from_string(hwaddr, ea)) {
845         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
846             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
847                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
848         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
849             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
850         } else {
851             return;
852         }
853     }
854
855     /* Otherwise choose the minimum non-local MAC address among all of the
856      * interfaces. */
857     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
858     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
859         struct port *port = br->ports[i];
860         uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
861         struct iface *iface;
862
863         /* Mirror output ports don't participate. */
864         if (port->is_mirror_output_port) {
865             continue;
866         }
867
868         /* Choose the MAC address to represent the port. */
869         if (port->cfg->mac && eth_addr_from_string(port->cfg->mac, iface_ea)) {
870             /* Find the interface with this Ethernet address (if any) so that
871              * we can provide the correct devname to the caller. */
872             iface = NULL;
873             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
874                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
875                 uint8_t candidate_ea[ETH_ADDR_LEN];
876                 if (!netdev_get_etheraddr(candidate->netdev, candidate_ea)
877                     && eth_addr_equals(iface_ea, candidate_ea)) {
878                     iface = candidate;
879                 }
880             }
881         } else {
882             /* Choose the interface whose MAC address will represent the port.
883              * The Linux kernel bonding code always chooses the MAC address of
884              * the first slave added to a bond, and the Fedora networking
885              * scripts always add slaves to a bond in alphabetical order, so
886              * for compatibility we choose the interface with the name that is
887              * first in alphabetical order. */
888             iface = port->ifaces[0];
889             for (j = 1; j < port->n_ifaces; j++) {
890                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
891                 if (strcmp(candidate->name, iface->name) < 0) {
892                     iface = candidate;
893                 }
894             }
895
896             /* The local port doesn't count (since we're trying to choose its
897              * MAC address anyway). */
898             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
899                 continue;
900             }
901
902             /* Grab MAC. */
903             error = netdev_get_etheraddr(iface->netdev, iface_ea);
904             if (error) {
905                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
906                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
907                             iface->name, strerror(error));
908                 continue;
909             }
910         }
911
912         /* Compare against our current choice. */
913         if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
914             !eth_addr_is_local(iface_ea) &&
915             !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
916             !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
917             memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0)
918         {
919             memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
920             *hw_addr_iface = iface;
921         }
922     }
923     if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
924         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
925         *hw_addr_iface = NULL;
926         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
927                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
928     } else {
929         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
930                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
931     }
932 }
933
934 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
935  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
936  * an interface on 'br', then that interface must be passed in as
937  * 'hw_addr_iface'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then
938  * 'hw_addr_iface' must be passed in as a null pointer. */
939 static uint64_t
940 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
941                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
942                         struct iface *hw_addr_iface)
943 {
944     /*
945      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
946      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
947      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
948      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
949      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
950      * ID.
951      *
952      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
953      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
954      * "sticks".
955      */
956     const char *datapath_id;
957     uint64_t dpid;
958
959     datapath_id = bridge_get_other_config(br->cfg, "datapath-id");
960     if (datapath_id && dpid_from_string(datapath_id, &dpid)) {
961         return dpid;
962     }
963
964     if (hw_addr_iface) {
965         int vlan;
966         if (!netdev_get_vlan_vid(hw_addr_iface->netdev, &vlan)) {
967             /*
968              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
969              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
970              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
971              * device's physical network device.
972              *
973              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
974              * along with the VLAN identifier.
975              */
976             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
977             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
978             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
979             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
980             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
981         } else {
982             /*
983              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
984              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
985              */
986         }
987     } else {
988         /*
989          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
990          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
991          * natural unique identifier at all.
992          *
993          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
994          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
995          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
996          * an internal network is destroyed and then a new one is later
997          * created, so this is fairly effective.
998          *
999          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
1000          * address on each run.
1001          */
1002         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
1003         if (host_uuid) {
1004             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
1005             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
1006             free(combined);
1007             return dpid;
1008         }
1009     }
1010
1011     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
1012 }
1013
1014 static uint64_t
1015 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
1016 {
1017     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
1018
1019     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
1020     sha1_bytes(data, n, hash);
1021     eth_addr_mark_random(hash);
1022     return eth_addr_to_uint64(hash);
1023 }
1024
1025 int
1026 bridge_run(void)
1027 {
1028     struct bridge *br, *next;
1029     int retval;
1030
1031     retval = 0;
1032     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
1033         int error = bridge_run_one(br);
1034         if (error) {
1035             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1036             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
1037                         "forcing reconfiguration", br->name);
1038             if (!retval) {
1039                 retval = error;
1040             }
1041         }
1042     }
1043     return retval;
1044 }
1045
1046 void
1047 bridge_wait(void)
1048 {
1049     struct bridge *br;
1050
1051     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
1052         ofproto_wait(br->ofproto);
1053         if (br->controller) {
1054             continue;
1055         }
1056
1057         mac_learning_wait(br->ml);
1058         bond_wait(br);
1059     }
1060 }
1061
1062 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
1063  * configuration changes.  */
1064 static void
1065 bridge_flush(struct bridge *br)
1066 {
1067     COVERAGE_INC(bridge_flush);
1068     br->flush = true;
1069     mac_learning_flush(br->ml);
1070 }
1071
1072 /* Returns the 'br' interface for the ODPP_LOCAL port, or null if 'br' has no
1073  * such interface. */
1074 static struct iface *
1075 bridge_get_local_iface(struct bridge *br)
1076 {
1077     size_t i, j;
1078
1079     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1080         struct port *port = br->ports[i];
1081         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1082             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1083             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
1084                 return iface;
1085             }
1086         }
1087     }
1088
1089     return NULL;
1090 }
1091 \f
1092 /* Bridge unixctl user interface functions. */
1093 static void
1094 bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn,
1095                         const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
1096 {
1097     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1098     const struct bridge *br;
1099     const struct mac_entry *e;
1100
1101     br = bridge_lookup(args);
1102     if (!br) {
1103         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
1104         return;
1105     }
1106
1107     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
1108     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
1109         if (e->port < 0 || e->port >= br->n_ports) {
1110             continue;
1111         }
1112         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
1113                       br->ports[e->port]->ifaces[0]->dp_ifidx,
1114                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
1115     }
1116     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
1117     ds_destroy(&ds);
1118 }
1119 \f
1120 /* Bridge reconfiguration functions. */
1121 static struct bridge *
1122 bridge_create(const struct ovsrec_bridge *br_cfg)
1123 {
1124     struct bridge *br;
1125     int error;
1126
1127     assert(!bridge_lookup(br_cfg->name));
1128     br = xzalloc(sizeof *br);
1129
1130     error = dpif_create_and_open(br_cfg->name, br_cfg->datapath_type,
1131                                  &br->dpif);
1132     if (error) {
1133         free(br);
1134         return NULL;
1135     }
1136     dpif_flow_flush(br->dpif);
1137
1138     error = ofproto_create(br_cfg->name, br_cfg->datapath_type, &bridge_ofhooks,
1139                            br, &br->ofproto);
1140     if (error) {
1141         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", br_cfg->name,
1142                  strerror(error));
1143         dpif_delete(br->dpif);
1144         dpif_close(br->dpif);
1145         free(br);
1146         return NULL;
1147     }
1148
1149     br->name = xstrdup(br_cfg->name);
1150     br->cfg = br_cfg;
1151     br->ml = mac_learning_create();
1152     br->sent_config_request = false;
1153     eth_addr_nicira_random(br->default_ea);
1154
1155     port_array_init(&br->ifaces);
1156
1157     br->flush = false;
1158
1159     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
1160
1161     VLOG_INFO("created bridge %s on %s", br->name, dpif_name(br->dpif));
1162
1163     return br;
1164 }
1165
1166 static void
1167 bridge_destroy(struct bridge *br)
1168 {
1169     if (br) {
1170         int error;
1171
1172         while (br->n_ports > 0) {
1173             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
1174         }
1175         list_remove(&br->node);
1176         error = dpif_delete(br->dpif);
1177         if (error && error != ENOENT) {
1178             VLOG_ERR("failed to delete %s: %s",
1179                      dpif_name(br->dpif), strerror(error));
1180         }
1181         dpif_close(br->dpif);
1182         ofproto_destroy(br->ofproto);
1183         free(br->controller);
1184         mac_learning_destroy(br->ml);
1185         port_array_destroy(&br->ifaces);
1186         free(br->ports);
1187         free(br->name);
1188         free(br);
1189     }
1190 }
1191
1192 static struct bridge *
1193 bridge_lookup(const char *name)
1194 {
1195     struct bridge *br;
1196
1197     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
1198         if (!strcmp(br->name, name)) {
1199             return br;
1200         }
1201     }
1202     return NULL;
1203 }
1204
1205 bool
1206 bridge_exists(const char *name)
1207 {
1208     return bridge_lookup(name) ? true : false;
1209 }
1210
1211 uint64_t
1212 bridge_get_datapathid(const char *name)
1213 {
1214     struct bridge *br = bridge_lookup(name);
1215     return br ? ofproto_get_datapath_id(br->ofproto) : 0;
1216 }
1217
1218 /* Handle requests for a listing of all flows known by the OpenFlow
1219  * stack, including those normally hidden. */
1220 static void
1221 bridge_unixctl_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
1222                           const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
1223 {
1224     struct bridge *br;
1225     struct ds results;
1226     
1227     br = bridge_lookup(args);
1228     if (!br) {
1229         unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown bridge");
1230         return;
1231     }
1232
1233     ds_init(&results);
1234     ofproto_get_all_flows(br->ofproto, &results);
1235
1236     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&results));
1237     ds_destroy(&results);
1238 }
1239
1240 static int
1241 bridge_run_one(struct bridge *br)
1242 {
1243     int error;
1244
1245     error = ofproto_run1(br->ofproto);
1246     if (error) {
1247         return error;
1248     }
1249
1250     mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
1251     bond_run(br);
1252
1253     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
1254     br->flush = false;
1255
1256     return error;
1257 }
1258
1259 static const struct ovsrec_controller *
1260 bridge_get_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1261                       const struct bridge *br)
1262 {
1263     const struct ovsrec_controller *controller;
1264
1265     controller = (br->cfg->controller ? br->cfg->controller
1266                   : ovs_cfg->controller ? ovs_cfg->controller
1267                   : NULL);
1268
1269     if (controller && !strcmp(controller->target, "none")) {
1270         return NULL;
1271     }
1272
1273     return controller;
1274 }
1275
1276 static bool
1277 check_duplicate_ifaces(struct bridge *br, struct iface *iface, void *ifaces_)
1278 {
1279     struct svec *ifaces = ifaces_;
1280     if (!svec_contains(ifaces, iface->name)) {
1281         svec_add(ifaces, iface->name);
1282         svec_sort(ifaces);
1283         return true;
1284     } else {
1285         VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
1286                  "removing from %s",
1287                  br->name, iface->name, iface->port->name);
1288         return false;
1289     }
1290 }
1291
1292 static void
1293 bridge_update_desc(struct bridge *br)
1294 {
1295 #if 0
1296     bool changed = false;
1297     const char *desc;
1298
1299     desc = cfg_get_string(0, "bridge.%s.mfr-desc", br->name);
1300     if (desc != br->mfr_desc) {
1301         free(br->mfr_desc);
1302         if (desc) {
1303             br->mfr_desc = xstrdup(desc);
1304         } else {
1305             br->mfr_desc = xstrdup(DEFAULT_MFR_DESC);
1306         }
1307         changed = true;
1308     }
1309
1310     desc = cfg_get_string(0, "bridge.%s.hw-desc", br->name);
1311     if (desc != br->hw_desc) {
1312         free(br->hw_desc);
1313         if (desc) {
1314             br->hw_desc = xstrdup(desc);
1315         } else {
1316             br->hw_desc = xstrdup(DEFAULT_HW_DESC);
1317         }
1318         changed = true;
1319     }
1320
1321     desc = cfg_get_string(0, "bridge.%s.sw-desc", br->name);
1322     if (desc != br->sw_desc) {
1323         free(br->sw_desc);
1324         if (desc) {
1325             br->sw_desc = xstrdup(desc);
1326         } else {
1327             br->sw_desc = xstrdup(DEFAULT_SW_DESC);
1328         }
1329         changed = true;
1330     }
1331
1332     desc = cfg_get_string(0, "bridge.%s.serial-desc", br->name);
1333     if (desc != br->serial_desc) {
1334         free(br->serial_desc);
1335         if (desc) {
1336             br->serial_desc = xstrdup(desc);
1337         } else {
1338             br->serial_desc = xstrdup(DEFAULT_SERIAL_DESC);
1339         }
1340         changed = true;
1341     }
1342
1343     desc = cfg_get_string(0, "bridge.%s.dp-desc", br->name);
1344     if (desc != br->dp_desc) {
1345         free(br->dp_desc);
1346         if (desc) {
1347             br->dp_desc = xstrdup(desc);
1348         } else {
1349             br->dp_desc = xstrdup(DEFAULT_DP_DESC);
1350         }
1351         changed = true;
1352     }
1353
1354     if (changed) {
1355         ofproto_set_desc(br->ofproto, br->mfr_desc, br->hw_desc,
1356                 br->sw_desc, br->serial_desc, br->dp_desc);
1357     }
1358 #endif
1359 }
1360
1361 static void
1362 bridge_reconfigure_one(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1363                        struct bridge *br)
1364 {
1365     struct shash old_ports, new_ports;
1366     struct svec ifaces;
1367     struct svec listeners, old_listeners;
1368     struct svec snoops, old_snoops;
1369     struct shash_node *node;
1370     size_t i;
1371
1372     /* Collect old ports. */
1373     shash_init(&old_ports);
1374     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1375         shash_add(&old_ports, br->ports[i]->name, br->ports[i]);
1376     }
1377
1378     /* Collect new ports. */
1379     shash_init(&new_ports);
1380     for (i = 0; i < br->cfg->n_ports; i++) {
1381         const char *name = br->cfg->ports[i]->name;
1382         if (!shash_add_once(&new_ports, name, br->cfg->ports[i])) {
1383             VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
1384                       br->name, name);
1385         }
1386     }
1387
1388     /* If we have a controller, then we need a local port.  Complain if the
1389      * user didn't specify one.
1390      *
1391      * XXX perhaps we should synthesize a port ourselves in this case. */
1392     if (bridge_get_controller(ovs_cfg, br)) {
1393         char local_name[IF_NAMESIZE];
1394         int error;
1395
1396         error = dpif_port_get_name(br->dpif, ODPP_LOCAL,
1397                                    local_name, sizeof local_name);
1398         if (!error && !shash_find(&new_ports, local_name)) {
1399             VLOG_WARN("bridge %s: controller specified but no local port "
1400                       "(port named %s) defined",
1401                       br->name, local_name);
1402         }
1403     }
1404
1405     /* Get rid of deleted ports and add new ports. */
1406     SHASH_FOR_EACH (node, &old_ports) {
1407         if (!shash_find(&new_ports, node->name)) {
1408             port_destroy(node->data);
1409         }
1410     }
1411     SHASH_FOR_EACH (node, &new_ports) {
1412         struct port *port = shash_find_data(&old_ports, node->name);
1413         if (!port) {
1414             port = port_create(br, node->name);
1415         }
1416         port_reconfigure(port, node->data);
1417     }
1418     shash_destroy(&old_ports);
1419     shash_destroy(&new_ports);
1420
1421     /* Check and delete duplicate interfaces. */
1422     svec_init(&ifaces);
1423     iterate_and_prune_ifaces(br, check_duplicate_ifaces, &ifaces);
1424     svec_destroy(&ifaces);
1425
1426     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1427      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1428      * controller to another?) */
1429
1430 #if 0
1431     /* Configure OpenFlow management listeners. */
1432     svec_init(&listeners);
1433     cfg_get_all_strings(&listeners, "bridge.%s.openflow.listeners", br->name);
1434     if (!listeners.n) {
1435         svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1436                                               ovs_rundir, br->name));
1437     } else if (listeners.n == 1 && !strcmp(listeners.names[0], "none")) {
1438         svec_clear(&listeners);
1439     }
1440     svec_sort_unique(&listeners);
1441
1442     svec_init(&old_listeners);
1443     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1444     svec_sort_unique(&old_listeners);
1445
1446     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1447         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1448     }
1449     svec_destroy(&listeners);
1450     svec_destroy(&old_listeners);
1451
1452     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1453     svec_init(&snoops);
1454     cfg_get_all_strings(&snoops, "bridge.%s.openflow.snoops", br->name);
1455     if (!snoops.n) {
1456         svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1457                                            ovs_rundir, br->name));
1458     } else if (snoops.n == 1 && !strcmp(snoops.names[0], "none")) {
1459         svec_clear(&snoops);
1460     }
1461     svec_sort_unique(&snoops);
1462
1463     svec_init(&old_snoops);
1464     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1465     svec_sort_unique(&old_snoops);
1466
1467     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1468         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1469     }
1470     svec_destroy(&snoops);
1471     svec_destroy(&old_snoops);
1472 #else
1473     /* Default listener. */
1474     svec_init(&listeners);
1475     svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1476                                           ovs_rundir, br->name));
1477     svec_init(&old_listeners);
1478     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1479     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1480         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1481     }
1482     svec_destroy(&listeners);
1483     svec_destroy(&old_listeners);
1484
1485     /* Default snoop. */
1486     svec_init(&snoops);
1487     svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1488                                        ovs_rundir, br->name));
1489     svec_init(&old_snoops);
1490     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1491     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1492         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1493     }
1494     svec_destroy(&snoops);
1495     svec_destroy(&old_snoops);
1496 #endif
1497
1498     mirror_reconfigure(br);
1499
1500     bridge_update_desc(br);
1501 }
1502
1503 static void
1504 bridge_reconfigure_controller(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
1505                               struct bridge *br)
1506 {
1507     const struct ovsrec_controller *c;
1508
1509     c = bridge_get_controller(ovs_cfg, br);
1510     if ((br->controller != NULL) != (c != NULL)) {
1511         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1512     }
1513     free(br->controller);
1514     br->controller = c ? xstrdup(c->target) : NULL;
1515
1516     if (c) {
1517         int max_backoff, probe;
1518         int rate_limit, burst_limit;
1519
1520         if (!strcmp(c->target, "discover")) {
1521             ofproto_set_discovery(br->ofproto, true,
1522                                   c->discover_accept_regex,
1523                                   c->discover_update_resolv_conf);
1524         } else {
1525             struct iface *local_iface;
1526             struct in_addr ip;
1527             bool in_band;
1528
1529             in_band = (!c->connection_mode
1530                        || !strcmp(c->connection_mode, "out-of-band"));
1531             ofproto_set_discovery(br->ofproto, false, NULL, NULL);
1532             ofproto_set_in_band(br->ofproto, in_band);
1533
1534             local_iface = bridge_get_local_iface(br);
1535             if (local_iface && c->local_ip && inet_aton(c->local_ip, &ip)) {
1536                 struct netdev *netdev = local_iface->netdev;
1537                 struct in_addr mask, gateway;
1538
1539                 if (!c->local_netmask || !inet_aton(c->local_netmask, &mask)) {
1540                     mask.s_addr = 0;
1541                 }
1542                 if (!c->local_gateway
1543                     || !inet_aton(c->local_gateway, &gateway)) {
1544                     gateway.s_addr = 0;
1545                 }
1546
1547                 netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1548                 if (!mask.s_addr) {
1549                     mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1550                 }
1551                 if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1552                     VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", "
1553                               "netmask "IP_FMT,
1554                               br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr),
1555                               IP_ARGS(&mask.s_addr));
1556                 }
1557
1558                 if (gateway.s_addr) {
1559                     if (!netdev_add_router(netdev, gateway)) {
1560                         VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1561                                   br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1562                     }
1563                 }
1564             }
1565         }
1566
1567         ofproto_set_failure(br->ofproto,
1568                             (!c->fail_mode
1569                              || !strcmp(c->fail_mode, "standalone")
1570                              || !strcmp(c->fail_mode, "open")));
1571
1572         probe = c->inactivity_probe ? *c->inactivity_probe / 1000 : 5;
1573         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, probe);
1574
1575         max_backoff = c->max_backoff ? *c->max_backoff / 1000 : 8;
1576         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, max_backoff);
1577
1578         rate_limit = c->controller_rate_limit ? *c->controller_rate_limit : 0;
1579         burst_limit = c->controller_burst_limit ? *c->controller_burst_limit : 0;
1580         ofproto_set_rate_limit(br->ofproto, rate_limit, burst_limit);
1581     } else {
1582         union ofp_action action;
1583         flow_t flow;
1584
1585         /* Set up a flow that matches every packet and directs them to
1586          * OFPP_NORMAL (which goes to us). */
1587         memset(&action, 0, sizeof action);
1588         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1589         action.output.len = htons(sizeof action);
1590         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1591         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1592         ofproto_add_flow(br->ofproto, &flow, OFPFW_ALL, 0,
1593                          &action, 1, 0);
1594
1595         ofproto_set_in_band(br->ofproto, false);
1596         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, 1);
1597         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, 5);
1598         ofproto_set_failure(br->ofproto, false);
1599     }
1600
1601     ofproto_set_controller(br->ofproto, br->controller);
1602 }
1603
1604 static void
1605 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct shash *ifaces)
1606 {
1607     size_t i, j;
1608
1609     shash_init(ifaces);
1610     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1611         struct port *port = br->ports[i];
1612         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1613             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1614             shash_add_once(ifaces, iface->name, iface);
1615         }
1616         if (port->n_ifaces > 1 && port->cfg->bond_fake_iface) {
1617             shash_add_once(ifaces, port->name, NULL);
1618         }
1619     }
1620 }
1621
1622 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1623  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1624  *
1625  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1626  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1627  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1628  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1629  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1630 static void
1631 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1632 {
1633     struct odp_port *dpif_ports;
1634     size_t n_dpif_ports;
1635     size_t i, j;
1636
1637     /* Reset all interface numbers. */
1638     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1639         struct port *port = br->ports[i];
1640         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1641             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1642             iface->dp_ifidx = -1;
1643         }
1644     }
1645     port_array_clear(&br->ifaces);
1646
1647     dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1648     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1649         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1650         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1651         if (iface) {
1652             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1653                 VLOG_WARN("%s reported interface %s twice",
1654                           dpif_name(br->dpif), p->devname);
1655             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1656                 VLOG_WARN("%s reported interface %"PRIu16" twice",
1657                           dpif_name(br->dpif), p->port);
1658             } else {
1659                 port_array_set(&br->ifaces, p->port, iface);
1660                 iface->dp_ifidx = p->port;
1661             }
1662
1663             if (iface->cfg) {
1664                 int64_t ofport = (iface->dp_ifidx >= 0
1665                                   ? odp_port_to_ofp_port(iface->dp_ifidx)
1666                                   : -1);
1667                 ovsrec_interface_set_ofport(iface->cfg, &ofport, 1);
1668             }
1669         }
1670     }
1671     free(dpif_ports);
1672 }
1673 \f
1674 /* Bridge packet processing functions. */
1675
1676 static int
1677 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1678 {
1679     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, 0) & BOND_MASK;
1680 }
1681
1682 static struct bond_entry *
1683 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1684 {
1685     return &port->bond_hash[bond_hash(mac)];
1686 }
1687
1688 static int
1689 bond_choose_iface(const struct port *port)
1690 {
1691     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1692     size_t i, best_down_slave = -1;
1693     long long next_delay_expiration = LLONG_MAX;
1694
1695     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1696         struct iface *iface = port->ifaces[i];
1697
1698         if (iface->enabled) {
1699             return i;
1700         } else if (iface->delay_expires < next_delay_expiration) {
1701             best_down_slave = i;
1702             next_delay_expiration = iface->delay_expires;
1703         }
1704     }
1705
1706     if (best_down_slave != -1) {
1707         struct iface *iface = port->ifaces[best_down_slave];
1708
1709         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping remaining %lli ms updelay "
1710                      "since no other interface is up", iface->name,
1711                      iface->delay_expires - time_msec());
1712         bond_enable_slave(iface, true);
1713     }
1714
1715     return best_down_slave;
1716 }
1717
1718 static bool
1719 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1720                     uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1721 {
1722     struct iface *iface;
1723
1724     assert(port->n_ifaces);
1725     if (port->n_ifaces == 1) {
1726         iface = port->ifaces[0];
1727     } else {
1728         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src);
1729         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
1730             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
1731             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
1732              * is only good for testing the rebalancing code. */
1733             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
1734             if (e->iface_idx < 0) {
1735                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
1736                 return false;
1737             }
1738             e->iface_tag = tag_create_random();
1739             ((struct port *) port)->bond_compat_is_stale = true;
1740         }
1741         *tags |= e->iface_tag;
1742         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
1743     }
1744     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
1745     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
1746     return true;
1747 }
1748
1749 static void
1750 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
1751 {
1752     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1753     struct port *port = iface->port;
1754
1755     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1756         /* Nothing to do. */
1757         return;
1758     }
1759     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
1760                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
1761     if (carrier == iface->enabled) {
1762         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1763         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1764                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
1765     } else if (carrier && port->active_iface < 0) {
1766         bond_enable_slave(iface, true);
1767         if (port->updelay) {
1768             VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping %d ms updelay since no "
1769                          "other interface is up", iface->name, port->updelay);
1770         }
1771     } else {
1772         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
1773         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
1774         if (delay) {
1775             VLOG_INFO_RL(&rl,
1776                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
1777                          iface->name,
1778                          carrier ? "enabled" : "disabled",
1779                          carrier ? "up" : "down",
1780                          delay);
1781         }
1782     }
1783 }
1784
1785 static void
1786 bond_choose_active_iface(struct port *port)
1787 {
1788     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1789
1790     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
1791     port->active_iface_tag = tag_create_random();
1792     if (port->active_iface >= 0) {
1793         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
1794                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
1795     } else {
1796         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
1797                      port->name);
1798     }
1799 }
1800
1801 static void
1802 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
1803 {
1804     struct port *port = iface->port;
1805     struct bridge *br = port->bridge;
1806
1807     /* This acts as a recursion check.  If the act of disabling a slave
1808      * causes a different slave to be enabled, the flag will allow us to
1809      * skip redundant work when we reenter this function.  It must be
1810      * cleared on exit to keep things safe with multiple bonds. */
1811     static bool moving_active_iface = false;
1812
1813     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1814     if (enable == iface->enabled) {
1815         return;
1816     }
1817
1818     iface->enabled = enable;
1819     if (!iface->enabled) {
1820         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
1821         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
1822         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
1823             ofproto_revalidate(br->ofproto,
1824                                port->active_iface_tag);
1825
1826             /* Disabling a slave can lead to another slave being immediately
1827              * enabled if there will be no active slaves but one is waiting
1828              * on an updelay.  In this case we do not need to run most of the
1829              * code for the newly enabled slave since there was no period
1830              * without an active slave and it is redundant with the disabling
1831              * path. */
1832             moving_active_iface = true;
1833             bond_choose_active_iface(port);
1834         }
1835         bond_send_learning_packets(port);
1836     } else {
1837         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
1838         if (port->active_iface < 0 && !moving_active_iface) {
1839             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
1840             bond_choose_active_iface(port);
1841             bond_send_learning_packets(port);
1842         }
1843         iface->tag = tag_create_random();
1844     }
1845
1846     moving_active_iface = false;
1847     port->bond_compat_is_stale = true;
1848 }
1849
1850 static void
1851 bond_run(struct bridge *br)
1852 {
1853     size_t i, j;
1854
1855     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1856         struct port *port = br->ports[i];
1857
1858         if (port->n_ifaces >= 2) {
1859             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1860                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
1861                 if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
1862                     bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
1863                 }
1864             }
1865         }
1866
1867         if (port->bond_compat_is_stale) {
1868             port->bond_compat_is_stale = false;
1869             port_update_bond_compat(port);
1870         }
1871     }
1872 }
1873
1874 static void
1875 bond_wait(struct bridge *br)
1876 {
1877     size_t i, j;
1878
1879     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1880         struct port *port = br->ports[i];
1881         if (port->n_ifaces < 2) {
1882             continue;
1883         }
1884         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1885             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1886             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
1887                 poll_timer_wait(iface->delay_expires - time_msec());
1888             }
1889         }
1890     }
1891 }
1892
1893 static bool
1894 set_dst(struct dst *p, const flow_t *flow,
1895         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1896         tag_type *tags)
1897 {
1898     p->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
1899               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
1900               : ntohs(flow->dl_vlan));
1901     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, &p->dp_ifidx, tags);
1902 }
1903
1904 static void
1905 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
1906 {
1907     struct dst tmp = *p;
1908     *p = *q;
1909     *q = tmp;
1910 }
1911
1912 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
1913  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
1914  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
1915  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
1916  * possibly overkill.) */
1917 static void
1918 partition_dsts(struct dst *dsts, size_t n_dsts, int vlan)
1919 {
1920     struct dst *first = dsts;
1921     struct dst *last = dsts + n_dsts;
1922
1923     while (first != last) {
1924         /* Invariants:
1925          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
1926          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
1927          *      - first < last. */
1928         while (first->vlan == vlan) {
1929             if (++first == last) {
1930                 return;
1931             }
1932         }
1933
1934         /* Same invariants, plus one additional:
1935          *      - first->vlan != vlan.
1936          */
1937         while (last[-1].vlan != vlan) {
1938             if (--last == first) {
1939                 return;
1940             }
1941         }
1942
1943         /* Same invariants, plus one additional:
1944          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
1945         swap_dst(first++, --last);
1946     }
1947 }
1948
1949 static int
1950 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
1951 {
1952     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
1953     return ffs(mask);
1954 }
1955
1956 static bool
1957 dst_is_duplicate(const struct dst *dsts, size_t n_dsts,
1958                  const struct dst *test)
1959 {
1960     size_t i;
1961     for (i = 0; i < n_dsts; i++) {
1962         if (dsts[i].vlan == test->vlan && dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
1963             return true;
1964         }
1965     }
1966     return false;
1967 }
1968
1969 static bool
1970 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1971 {
1972     return port->vlan < 0 && bitmap_is_set(port->trunks, vlan);
1973 }
1974
1975 static bool
1976 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1977 {
1978     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
1979 }
1980
1981 static size_t
1982 compose_dsts(const struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1983              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1984              struct dst dsts[], tag_type *tags, uint16_t *nf_output_iface)
1985 {
1986     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
1987     struct dst *dst = dsts;
1988     size_t i;
1989
1990     if (out_port == FLOOD_PORT) {
1991         /* XXX use ODP_FLOOD if no vlans or bonding. */
1992         /* XXX even better, define each VLAN as a datapath port group */
1993         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1994             struct port *port = br->ports[i];
1995             if (port != in_port && port_includes_vlan(port, vlan)
1996                 && !port->is_mirror_output_port
1997                 && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)) {
1998                 mirrors |= port->dst_mirrors;
1999                 dst++;
2000             }
2001         }
2002         *nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
2003     } else if (out_port && set_dst(dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
2004         *nf_output_iface = dst->dp_ifidx;
2005         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
2006         dst++;
2007     }
2008
2009     while (mirrors) {
2010         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
2011         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
2012             if (m->out_port) {
2013                 if (set_dst(dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
2014                     && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
2015                     dst++;
2016                 }
2017             } else {
2018                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2019                     struct port *port = br->ports[i];
2020                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
2021                         && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags))
2022                     {
2023                         int flow_vlan;
2024
2025                         if (port->vlan < 0) {
2026                             dst->vlan = m->out_vlan;
2027                         }
2028                         if (dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
2029                             continue;
2030                         }
2031
2032                         /* Use the vlan tag on the original flow instead of
2033                          * the one passed in the vlan parameter.  This ensures
2034                          * that we compare the vlan from before any implicit
2035                          * tagging tags place. This is necessary because
2036                          * dst->vlan is the final vlan, after removing implicit
2037                          * tags. */
2038                         flow_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
2039                         if (flow_vlan == 0) {
2040                             flow_vlan = OFP_VLAN_NONE;
2041                         }
2042                         if (port == in_port && dst->vlan == flow_vlan) {
2043                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
2044                             continue;
2045                         }
2046                         dst++;
2047                     }
2048                 }
2049             }
2050         }
2051         mirrors &= mirrors - 1;
2052     }
2053
2054     partition_dsts(dsts, dst - dsts, ntohs(flow->dl_vlan));
2055     return dst - dsts;
2056 }
2057
2058 static void OVS_UNUSED
2059 print_dsts(const struct dst *dsts, size_t n)
2060 {
2061     for (; n--; dsts++) {
2062         printf(">p%"PRIu16, dsts->dp_ifidx);
2063         if (dsts->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
2064             printf("v%"PRIu16, dsts->vlan);
2065         }
2066     }
2067 }
2068
2069 static void
2070 compose_actions(struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
2071                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
2072                 tag_type *tags, struct odp_actions *actions,
2073                 uint16_t *nf_output_iface)
2074 {
2075     struct dst dsts[DP_MAX_PORTS * (MAX_MIRRORS + 1)];
2076     size_t n_dsts;
2077     const struct dst *p;
2078     uint16_t cur_vlan;
2079
2080     n_dsts = compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, dsts, tags,
2081                           nf_output_iface);
2082
2083     cur_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
2084     for (p = dsts; p < &dsts[n_dsts]; p++) {
2085         union odp_action *a;
2086         if (p->vlan != cur_vlan) {
2087             if (p->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
2088                 odp_actions_add(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
2089             } else {
2090                 a = odp_actions_add(actions, ODPAT_SET_VLAN_VID);
2091                 a->vlan_vid.vlan_vid = htons(p->vlan);
2092             }
2093             cur_vlan = p->vlan;
2094         }
2095         a = odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT);
2096         a->output.port = p->dp_ifidx;
2097     }
2098 }
2099
2100 /* Returns the effective vlan of a packet, taking into account both the
2101  * 802.1Q header and implicitly tagged ports.  A value of 0 indicates that
2102  * the packet is untagged and -1 indicates it has an invalid header and
2103  * should be dropped. */
2104 static int flow_get_vlan(struct bridge *br, const flow_t *flow,
2105                          struct port *in_port, bool have_packet)
2106 {
2107     /* Note that dl_vlan of 0 and of OFP_VLAN_NONE both mean that the packet
2108      * belongs to VLAN 0, so we should treat both cases identically.  (In the
2109      * former case, the packet has an 802.1Q header that specifies VLAN 0,
2110      * presumably to allow a priority to be specified.  In the latter case, the
2111      * packet does not have any 802.1Q header.) */
2112     int vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
2113     if (vlan == OFP_VLAN_NONE) {
2114         vlan = 0;
2115     }
2116     if (in_port->vlan >= 0) {
2117         if (vlan) {
2118             /* XXX support double tagging? */
2119             if (have_packet) {
2120                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2121                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
2122                              "packet received on port %s configured with "
2123                              "implicit VLAN %"PRIu16,
2124                              br->name, ntohs(flow->dl_vlan),
2125                              in_port->name, in_port->vlan);
2126             }
2127             return -1;
2128         }
2129         vlan = in_port->vlan;
2130     } else {
2131         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
2132             if (have_packet) {
2133                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2134                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
2135                              "packet received on port %s not configured for "
2136                              "trunking VLAN %d",
2137                              br->name, vlan, in_port->name, vlan);
2138             }
2139             return -1;
2140         }
2141     }
2142
2143     return vlan;
2144 }
2145
2146 static void
2147 update_learning_table(struct bridge *br, const flow_t *flow, int vlan,
2148                       struct port *in_port)
2149 {
2150     tag_type rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src,
2151                                           vlan, in_port->port_idx);
2152     if (rev_tag) {
2153         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
2154          * so keep the rate limit relatively high. */
2155         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
2156                                                                 300);
2157         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
2158                     "on port %s in VLAN %d",
2159                     br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
2160                     in_port->name, vlan);
2161         ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
2162     }
2163 }
2164
2165 static bool
2166 is_bcast_arp_reply(const flow_t *flow)
2167 {
2168     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
2169             && flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
2170             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst));
2171 }
2172
2173 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
2174  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
2175  * not at all, if 'packet' was NULL. */
2176 static bool
2177 process_flow(struct bridge *br, const flow_t *flow,
2178              const struct ofpbuf *packet, struct odp_actions *actions,
2179              tag_type *tags, uint16_t *nf_output_iface)
2180 {
2181     struct iface *in_iface;
2182     struct port *in_port;
2183     struct port *out_port = NULL; /* By default, drop the packet/flow. */
2184     int vlan;
2185     int out_port_idx;
2186
2187     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
2188     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
2189     if (!in_iface) {
2190         /* No interface?  Something fishy... */
2191         if (packet != NULL) {
2192             /* Odd.  A few possible reasons here:
2193              *
2194              * - We deleted an interface but there are still a few packets
2195              *   queued up from it.
2196              *
2197              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
2198              *   add-if") that we don't know about.
2199              *
2200              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
2201              *   one of our bridge ports.
2202              */
2203             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2204
2205             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
2206                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port); 
2207         }
2208
2209         /* Return without adding any actions, to drop packets on this flow. */
2210         return true;
2211     }
2212     in_port = in_iface->port;
2213     vlan = flow_get_vlan(br, flow, in_port, !!packet);
2214     if (vlan < 0) {
2215         goto done;
2216     }
2217
2218     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
2219     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
2220         goto done;
2221     }
2222
2223     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
2224     if (in_port->is_mirror_output_port) {
2225         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2226         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port %s, "
2227                      "which is reserved exclusively for mirroring",
2228                      br->name, in_port->name);
2229         goto done;
2230     }
2231
2232     /* Packets received on bonds need special attention to avoid duplicates. */
2233     if (in_port->n_ifaces > 1) {
2234         int src_idx;
2235
2236         if (eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
2237             *tags |= in_port->active_iface_tag;
2238             if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
2239                 /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
2240                 goto done;
2241             }
2242         }
2243
2244         /* Drop all packets for which we have learned a different input
2245          * port, because we probably sent the packet on one slave and got
2246          * it back on the other.  Broadcast ARP replies are an exception
2247          * to this rule: the host has moved to another switch. */
2248         src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan);
2249         if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx &&
2250             !is_bcast_arp_reply(flow)) {
2251                 goto done;
2252         }
2253     }
2254
2255     /* MAC learning. */
2256     out_port = FLOOD_PORT;
2257     /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
2258     if (packet) {
2259         update_learning_table(br, flow, vlan, in_port);
2260     }
2261
2262     /* Determine output port. */
2263     out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan,
2264                                            tags);
2265     if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
2266         out_port = br->ports[out_port_idx];
2267     } else if (!packet && !eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
2268         /* If we are revalidating but don't have a learning entry then
2269          * eject the flow.  Installing a flow that floods packets opens
2270          * up a window of time where we could learn from a packet reflected
2271          * on a bond and blackhole packets before the learning table is
2272          * updated to reflect the correct port. */
2273         return false;
2274     }
2275
2276     /* Don't send packets out their input ports. */
2277     if (in_port == out_port) {
2278         out_port = NULL;
2279     }
2280
2281 done:
2282     compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions,
2283                     nf_output_iface);
2284
2285     return true;
2286 }
2287
2288 /* Careful: 'opp' is in host byte order and opp->port_no is an OFP port
2289  * number. */
2290 static void
2291 bridge_port_changed_ofhook_cb(enum ofp_port_reason reason,
2292                               const struct ofp_phy_port *opp,
2293                               void *br_)
2294 {
2295     struct bridge *br = br_;
2296     struct iface *iface;
2297     struct port *port;
2298
2299     iface = iface_from_dp_ifidx(br, ofp_port_to_odp_port(opp->port_no));
2300     if (!iface) {
2301         return;
2302     }
2303     port = iface->port;
2304
2305     if (reason == OFPPR_DELETE) {
2306         VLOG_WARN("bridge %s: interface %s deleted unexpectedly",
2307                   br->name, iface->name);
2308         iface_destroy(iface);
2309         if (!port->n_ifaces) {
2310             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
2311                       br->name, port->name);
2312             port_destroy(port);
2313         }
2314
2315         bridge_flush(br);
2316     } else {
2317         if (port->n_ifaces > 1) {
2318             bool up = !(opp->state & OFPPS_LINK_DOWN);
2319             bond_link_status_update(iface, up);
2320             port_update_bond_compat(port);
2321         }
2322     }
2323 }
2324
2325 static bool
2326 bridge_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
2327                         struct odp_actions *actions, tag_type *tags,
2328                         uint16_t *nf_output_iface, void *br_)
2329 {
2330     struct bridge *br = br_;
2331
2332     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
2333     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags, nf_output_iface);
2334 }
2335
2336 static void
2337 bridge_account_flow_ofhook_cb(const flow_t *flow,
2338                               const union odp_action *actions,
2339                               size_t n_actions, unsigned long long int n_bytes,
2340                               void *br_)
2341 {
2342     struct bridge *br = br_;
2343     struct port *in_port;
2344     const union odp_action *a;
2345
2346     /* Feed information from the active flows back into the learning table
2347      * to ensure that table is always in sync with what is actually flowing
2348      * through the datapath. */
2349     in_port = port_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
2350     if (in_port) {
2351         int vlan = flow_get_vlan(br, flow, in_port, false);
2352          if (vlan >= 0) {
2353             update_learning_table(br, flow, vlan, in_port);
2354         }
2355     }
2356
2357     if (!br->has_bonded_ports) {
2358         return;
2359     }
2360
2361     for (a = actions; a < &actions[n_actions]; a++) {
2362         if (a->type == ODPAT_OUTPUT) {
2363             struct port *out_port = port_from_dp_ifidx(br, a->output.port);
2364             if (out_port && out_port->n_ifaces >= 2) {
2365                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(out_port,
2366                                                          flow->dl_src);
2367                 e->tx_bytes += n_bytes;
2368             }
2369         }
2370     }
2371 }
2372
2373 static void
2374 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
2375 {
2376     struct bridge *br = br_;
2377     long long int now;
2378     size_t i;
2379
2380     if (!br->has_bonded_ports) {
2381         return;
2382     }
2383
2384     now = time_msec();
2385     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2386         struct port *port = br->ports[i];
2387         if (port->n_ifaces > 1 && now >= port->bond_next_rebalance) {
2388             port->bond_next_rebalance = now + port->bond_rebalance_interval;
2389             bond_rebalance_port(port);
2390         }
2391     }
2392 }
2393
2394 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
2395     bridge_port_changed_ofhook_cb,
2396     bridge_normal_ofhook_cb,
2397     bridge_account_flow_ofhook_cb,
2398     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
2399 };
2400 \f
2401 /* Bonding functions. */
2402
2403 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
2404  * bond rebalancing.  */
2405 struct slave_balance {
2406     struct iface *iface;        /* The interface. */
2407     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
2408
2409     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
2410      * increasing tx_bytes. */
2411     struct bond_entry **hashes;
2412     size_t n_hashes;
2413 };
2414
2415 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
2416  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
2417  * ascending order of bytes transmitted. */
2418 static int
2419 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
2420 {
2421     const struct bond_entry *const *ap = a_;
2422     const struct bond_entry *const *bp = b_;
2423     const struct bond_entry *a = *ap;
2424     const struct bond_entry *b = *bp;
2425     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
2426         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
2427     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2428         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
2429     } else {
2430         return 0;
2431     }
2432 }
2433
2434 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
2435  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
2436 static int
2437 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
2438 {
2439     const struct slave_balance *a = a_;
2440     const struct slave_balance *b = b_;
2441     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
2442         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
2443     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2444         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
2445     } else {
2446         return 0;
2447     }
2448 }
2449
2450 static void
2451 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
2452 {
2453     struct slave_balance tmp = *a;
2454     *a = *b;
2455     *b = tmp;
2456 }
2457
2458 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
2459  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
2460  *
2461  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2462  * location. */
2463 static void
2464 resort_bals(struct slave_balance *p,
2465             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2466 {
2467     if (n_bals > 1) {
2468         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2469             swap_bals(p, p - 1);
2470         }
2471         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2472             swap_bals(p, p + 1);
2473         }
2474     }
2475 }
2476
2477 static void
2478 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2479 {
2480     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2481         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2482         const struct slave_balance *b;
2483
2484         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2485             size_t i;
2486
2487             if (b > bals) {
2488                 ds_put_char(&ds, ',');
2489             }
2490             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2491                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2492
2493             if (!b->iface->enabled) {
2494                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2495             }
2496             if (b->n_hashes > 0) {
2497                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2498                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2499                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2500                     if (i > 0) {
2501                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2502                     }
2503                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2504                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2505                 }
2506                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2507             }
2508         }
2509         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2510         ds_destroy(&ds);
2511     }
2512 }
2513
2514 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2515 static void
2516 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2517                 int hash_idx)
2518 {
2519     struct bond_entry *hash = from->hashes[hash_idx];
2520     struct port *port = from->iface->port;
2521     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2522
2523     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2524               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2525               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2526               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2527               from->iface->name, to->iface->name,
2528               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2529               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2530
2531     /* Delete element from from->hashes.
2532      *
2533      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2534      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2535      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2536      * point in doing that.  */
2537     if (hash_idx == 0) {
2538         from->hashes++;
2539     } else {
2540         memmove(from->hashes + hash_idx, from->hashes + hash_idx + 1,
2541                 (from->n_hashes - (hash_idx + 1)) * sizeof *from->hashes);
2542     }
2543     from->n_hashes--;
2544
2545     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2546     from->tx_bytes -= delta;
2547     to->tx_bytes += delta;
2548
2549     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2550     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2551     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2552     hash->iface_tag = tag_create_random();
2553 }
2554
2555 static void
2556 bond_rebalance_port(struct port *port)
2557 {
2558     struct slave_balance bals[DP_MAX_PORTS];
2559     size_t n_bals;
2560     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2561     struct slave_balance *b, *from, *to;
2562     struct bond_entry *e;
2563     size_t i;
2564
2565     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2566      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2567      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2568      * loaded slave.
2569      *
2570      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2571      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2572      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2573      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2574      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
2575     n_bals = port->n_ifaces;
2576     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
2577         b->iface = port->ifaces[b - bals];
2578         b->tx_bytes = 0;
2579         b->hashes = NULL;
2580         b->n_hashes = 0;
2581     }
2582     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2583         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
2584     }
2585     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
2586     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2587         e = hashes[i];
2588         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2589             b = &bals[e->iface_idx];
2590             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
2591             if (!b->hashes) {
2592                 b->hashes = &hashes[i];
2593             }
2594             b->n_hashes++;
2595         }
2596     }
2597     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
2598     log_bals(bals, n_bals, port);
2599
2600     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
2601      * array earlier). */
2602     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
2603         n_bals--;
2604         if (!n_bals) {
2605             return;
2606         }
2607     }
2608
2609     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
2610     to = &bals[n_bals - 1];
2611     for (from = bals; from < to; ) {
2612         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
2613         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
2614             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
2615              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
2616              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
2617             break;
2618         } else if (from->n_hashes == 1) {
2619             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
2620              * load away from it, even though we want to. */
2621             from++;
2622         } else {
2623             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
2624              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
2625              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
2626              * must decrease the ratio of the load on the two slaves by at
2627              * least 0.1.
2628              *
2629              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
2630              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
2631              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
2632              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
2633             size_t i;
2634             bool order_swapped;
2635
2636             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
2637                 double old_ratio, new_ratio;
2638                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
2639
2640                 if (delta == 0 || from->tx_bytes - delta == 0) {
2641                     /* Pointless move. */
2642                     continue;
2643                 }
2644
2645                 order_swapped = from->tx_bytes - delta < to->tx_bytes + delta;
2646
2647                 if (to->tx_bytes == 0) {
2648                     /* Nothing on the new slave, move it. */
2649                     break;
2650                 }
2651
2652                 old_ratio = (double)from->tx_bytes / to->tx_bytes;
2653                 new_ratio = (double)(from->tx_bytes - delta) /
2654                             (to->tx_bytes + delta);
2655
2656                 if (new_ratio == 0) {
2657                     /* Should already be covered but check to prevent division
2658                      * by zero. */
2659                     continue;
2660                 }
2661
2662                 if (new_ratio < 1) {
2663                     new_ratio = 1 / new_ratio;
2664                 }
2665
2666                 if (old_ratio - new_ratio > 0.1) {
2667                     /* Would decrease the ratio, move it. */
2668                     break;
2669                 }
2670             }
2671             if (i < from->n_hashes) {
2672                 bond_shift_load(from, to, i);
2673                 port->bond_compat_is_stale = true;
2674
2675                 /* If the result of the migration changed the relative order of
2676                  * 'from' and 'to' swap them back to maintain invariants. */
2677                 if (order_swapped) {
2678                     swap_bals(from, to);
2679                 }
2680
2681                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
2682                  * point to different slave_balance structures.  It is only
2683                  * valid to do these two operations in a row at all because we
2684                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
2685                 resort_bals(from, bals, n_bals);
2686                 resort_bals(to, bals, n_bals);
2687             } else {
2688                 from++;
2689             }
2690         }
2691     }
2692
2693     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
2694      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
2695     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2696         e->tx_bytes /= 2;
2697     }
2698 }
2699
2700 static void
2701 bond_send_learning_packets(struct port *port)
2702 {
2703     struct bridge *br = port->bridge;
2704     struct mac_entry *e;
2705     struct ofpbuf packet;
2706     int error, n_packets, n_errors;
2707
2708     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0) {
2709         return;
2710     }
2711
2712     ofpbuf_init(&packet, 128);
2713     error = n_packets = n_errors = 0;
2714     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
2715         union ofp_action actions[2], *a;
2716         uint16_t dp_ifidx;
2717         tag_type tags = 0;
2718         flow_t flow;
2719         int retval;
2720
2721         if (e->port == port->port_idx
2722             || !choose_output_iface(port, e->mac, &dp_ifidx, &tags)) {
2723             continue;
2724         }
2725
2726         /* Compose actions. */
2727         memset(actions, 0, sizeof actions);
2728         a = actions;
2729         if (e->vlan) {
2730             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
2731             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
2732             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
2733             a++;
2734         }
2735         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
2736         a->output.len = htons(sizeof *a);
2737         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
2738         a++;
2739
2740         /* Send packet. */
2741         n_packets++;
2742         compose_benign_packet(&packet, "Open vSwitch Bond Failover", 0xf177,
2743                               e->mac);
2744         flow_extract(&packet, ODPP_NONE, &flow);
2745         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
2746                                      &packet);
2747         if (retval) {
2748             error = retval;
2749             n_errors++;
2750         }
2751     }
2752     ofpbuf_uninit(&packet);
2753
2754     if (n_errors) {
2755         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2756         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2757                      "packets, last error was: %s",
2758                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2759     } else {
2760         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2761                  port->name, n_packets);
2762     }
2763 }
2764 \f
2765 /* Bonding unixctl user interface functions. */
2766
2767 static void
2768 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn,
2769                   const char *args OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
2770 {
2771     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2772     const struct bridge *br;
2773
2774     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
2775
2776     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2777         size_t i;
2778
2779         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2780             const struct port *port = br->ports[i];
2781             if (port->n_ifaces > 1) {
2782                 size_t j;
2783
2784                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
2785                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2786                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2787                     if (j) {
2788                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
2789                     }
2790                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
2791                 }
2792                 ds_put_char(&ds, '\n');
2793             }
2794         }
2795     }
2796     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2797     ds_destroy(&ds);
2798 }
2799
2800 static struct port *
2801 bond_find(const char *name)
2802 {
2803     const struct bridge *br;
2804
2805     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2806         size_t i;
2807
2808         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2809             struct port *port = br->ports[i];
2810             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
2811                 return port;
2812             }
2813         }
2814     }
2815     return NULL;
2816 }
2817
2818 static void
2819 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn,
2820                   const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
2821 {
2822     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2823     const struct port *port;
2824     size_t j;
2825
2826     port = bond_find(args);
2827     if (!port) {
2828         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2829         return;
2830     }
2831
2832     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
2833     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
2834     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
2835                   port->bond_next_rebalance - time_msec());
2836     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2837         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2838         struct bond_entry *be;
2839
2840         /* Basic info. */
2841         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
2842                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
2843         if (j == port->active_iface) {
2844             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
2845         }
2846         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2847             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
2848                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
2849                           iface->delay_expires - time_msec());
2850         }
2851
2852         /* Hashes. */
2853         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
2854             int hash = be - port->bond_hash;
2855             struct mac_entry *me;
2856
2857             if (be->iface_idx != j) {
2858                 continue;
2859             }
2860
2861             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %"PRIu64" kB load\n",
2862                           hash, be->tx_bytes / 1024);
2863
2864             /* MACs. */
2865             LIST_FOR_EACH (me, struct mac_entry, lru_node,
2866                            &port->bridge->ml->lrus) {
2867                 uint16_t dp_ifidx;
2868                 tag_type tags = 0;
2869                 if (bond_hash(me->mac) == hash
2870                     && me->port != port->port_idx
2871                     && choose_output_iface(port, me->mac, &dp_ifidx, &tags)
2872                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
2873                 {
2874                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
2875                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
2876                 }
2877             }
2878         }
2879     }
2880     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2881     ds_destroy(&ds);
2882 }
2883
2884 static void
2885 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
2886                      void *aux OVS_UNUSED)
2887 {
2888     char *args = (char *) args_;
2889     char *save_ptr = NULL;
2890     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
2891     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2892     struct port *port;
2893     struct iface *iface;
2894     struct bond_entry *entry;
2895     int hash;
2896
2897     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2898     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2899     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2900     if (!slave_s) {
2901         unixctl_command_reply(conn, 501,
2902                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
2903         return;
2904     }
2905
2906     port = bond_find(bond_s);
2907     if (!port) {
2908         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2909         return;
2910     }
2911
2912     if (sscanf(hash_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
2913         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
2914         hash = bond_hash(mac);
2915     } else if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
2916         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
2917     } else {
2918         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
2919         return;
2920     }
2921
2922     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2923     if (!iface) {
2924         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2925         return;
2926     }
2927
2928     if (!iface->enabled) {
2929         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
2930         return;
2931     }
2932
2933     entry = &port->bond_hash[hash];
2934     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
2935     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
2936     entry->iface_tag = tag_create_random();
2937     port->bond_compat_is_stale = true;
2938     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
2939 }
2940
2941 static void
2942 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
2943                               void *aux OVS_UNUSED)
2944 {
2945     char *args = (char *) args_;
2946     char *save_ptr = NULL;
2947     char *bond_s, *slave_s;
2948     struct port *port;
2949     struct iface *iface;
2950
2951     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2952     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2953     if (!slave_s) {
2954         unixctl_command_reply(conn, 501,
2955                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
2956         return;
2957     }
2958
2959     port = bond_find(bond_s);
2960     if (!port) {
2961         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2962         return;
2963     }
2964
2965     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2966     if (!iface) {
2967         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2968         return;
2969     }
2970
2971     if (!iface->enabled) {
2972         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
2973         return;
2974     }
2975
2976     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
2977         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2978         port->active_iface = iface->port_ifidx;
2979         port->active_iface_tag = tag_create_random();
2980         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
2981                   port->name, iface->name);
2982         bond_send_learning_packets(port);
2983         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
2984     } else {
2985         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
2986     }
2987 }
2988
2989 static void
2990 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
2991 {
2992     char *args = (char *) args_;
2993     char *save_ptr = NULL;
2994     char *bond_s, *slave_s;
2995     struct port *port;
2996     struct iface *iface;
2997
2998     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2999     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
3000     if (!slave_s) {
3001         unixctl_command_reply(conn, 501,
3002                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
3003         return;
3004     }
3005
3006     port = bond_find(bond_s);
3007     if (!port) {
3008         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
3009         return;
3010     }
3011
3012     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
3013     if (!iface) {
3014         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
3015         return;
3016     }
3017
3018     bond_enable_slave(iface, enable);
3019     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
3020 }
3021
3022 static void
3023 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
3024                           void *aux OVS_UNUSED)
3025 {
3026     enable_slave(conn, args, true);
3027 }
3028
3029 static void
3030 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
3031                            void *aux OVS_UNUSED)
3032 {
3033     enable_slave(conn, args, false);
3034 }
3035
3036 static void
3037 bond_unixctl_hash(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
3038                   void *aux OVS_UNUSED)
3039 {
3040         uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
3041         uint8_t hash;
3042         char *hash_cstr;
3043
3044         if (sscanf(args, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
3045             == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
3046                 hash = bond_hash(mac);
3047
3048                 hash_cstr = xasprintf("%u", hash);
3049                 unixctl_command_reply(conn, 200, hash_cstr);
3050                 free(hash_cstr);
3051         } else {
3052                 unixctl_command_reply(conn, 501, "invalid mac");
3053         }
3054 }
3055
3056 static void
3057 bond_init(void)
3058 {
3059     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list, NULL);
3060     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show, NULL);
3061     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate, NULL);
3062     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
3063                              bond_unixctl_set_active_slave, NULL);
3064     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave,
3065                              NULL);
3066     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave,
3067                              NULL);
3068     unixctl_command_register("bond/hash", bond_unixctl_hash, NULL);
3069 }
3070 \f
3071 /* Port functions. */
3072
3073 static struct port *
3074 port_create(struct bridge *br, const char *name)
3075 {
3076     struct port *port;
3077
3078     port = xzalloc(sizeof *port);
3079     port->bridge = br;
3080     port->port_idx = br->n_ports;
3081     port->vlan = -1;
3082     port->trunks = NULL;
3083     port->name = xstrdup(name);
3084     port->active_iface = -1;
3085
3086     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
3087         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
3088                                sizeof *br->ports);
3089     }
3090     br->ports[br->n_ports++] = port;
3091
3092     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
3093     bridge_flush(br);
3094
3095     return port;
3096 }
3097
3098 static const char *
3099 get_port_other_config(const struct ovsrec_port *port, const char *key,
3100                       const char *default_value)
3101 {
3102     const char *value = get_ovsrec_key_value(key,
3103                                              port->key_other_config,
3104                                              port->value_other_config,
3105                                              port->n_other_config);
3106     return value ? value : default_value;
3107 }
3108
3109 static void
3110 port_reconfigure(struct port *port, const struct ovsrec_port *cfg)
3111 {
3112     struct shash old_ifaces, new_ifaces;
3113     long long int next_rebalance;
3114     struct shash_node *node;
3115     unsigned long *trunks;
3116     int vlan;
3117     size_t i;
3118
3119     port->cfg = cfg;
3120
3121     /* Collect old and new interfaces. */
3122     shash_init(&old_ifaces);
3123     shash_init(&new_ifaces);
3124     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3125         shash_add(&old_ifaces, port->ifaces[i]->name, port->ifaces[i]);
3126     }
3127     for (i = 0; i < cfg->n_interfaces; i++) {
3128         const char *name = cfg->interfaces[i]->name;
3129         if (!shash_add_once(&new_ifaces, name, cfg->interfaces[i])) {
3130             VLOG_WARN("port %s: %s specified twice as port interface",
3131                       port->name, name);
3132         }
3133     }
3134     port->updelay = cfg->bond_updelay;
3135     if (port->updelay < 0) {
3136         port->updelay = 0;
3137     }
3138     port->updelay = cfg->bond_downdelay;
3139     if (port->downdelay < 0) {
3140         port->downdelay = 0;
3141     }
3142     port->bond_rebalance_interval = atoi(
3143         get_port_other_config(cfg, "bond-rebalance-interval", "10000"));
3144     if (port->bond_rebalance_interval < 1000) {
3145         port->bond_rebalance_interval = 1000;
3146     }
3147     next_rebalance = time_msec() + port->bond_rebalance_interval;
3148     if (port->bond_next_rebalance > next_rebalance) {
3149         port->bond_next_rebalance = next_rebalance;
3150     }
3151
3152     /* Get rid of deleted interfaces and add new interfaces. */
3153     SHASH_FOR_EACH (node, &old_ifaces) {
3154         if (!shash_find(&new_ifaces, node->name)) {
3155             iface_destroy(node->data);
3156         }
3157     }
3158     SHASH_FOR_EACH (node, &new_ifaces) {
3159         const struct ovsrec_interface *if_cfg = node->data;
3160         struct iface *iface;
3161
3162         iface = shash_find_data(&old_ifaces, if_cfg->name);
3163         if (!iface) {
3164             iface_create(port, if_cfg);
3165         } else {
3166             iface->cfg = if_cfg;
3167         }
3168     }
3169
3170     /* Get VLAN tag. */
3171     vlan = -1;
3172     if (cfg->tag) {
3173         if (port->n_ifaces < 2) {
3174             vlan = *cfg->tag;
3175             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
3176                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
3177             } else {
3178                 vlan = -1;
3179             }
3180         } else {
3181             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
3182              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
3183             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
3184                       port->name);
3185         }
3186     }
3187     if (port->vlan != vlan) {
3188         port->vlan = vlan;
3189         bridge_flush(port->bridge);
3190     }
3191
3192     /* Get trunked VLANs. */
3193     trunks = NULL;
3194     if (vlan < 0) {
3195         size_t n_errors;
3196         size_t i;
3197
3198         trunks = bitmap_allocate(4096);
3199         n_errors = 0;
3200         for (i = 0; i < cfg->n_trunks; i++) {
3201             int trunk = cfg->trunks[i];
3202             if (trunk >= 0) {
3203                 bitmap_set1(trunks, trunk);
3204             } else {
3205                 n_errors++;
3206             }
3207         }
3208         if (n_errors) {
3209             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
3210                      port->name, cfg->n_trunks);
3211         }
3212         if (n_errors == cfg->n_trunks) {
3213             if (n_errors) {
3214                 VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
3215                          port->name);
3216             }
3217             bitmap_set_multiple(trunks, 0, 4096, 1);
3218         }
3219     } else {
3220         if (cfg->n_trunks) {
3221             VLOG_ERR("port %s: ignoring trunks in favor of implicit vlan",
3222                      port->name);
3223         }
3224     }
3225     if (trunks == NULL
3226         ? port->trunks != NULL
3227         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
3228         bridge_flush(port->bridge);
3229     }
3230     bitmap_free(port->trunks);
3231     port->trunks = trunks;
3232
3233     shash_destroy(&old_ifaces);
3234     shash_destroy(&new_ifaces);
3235 }
3236
3237 static void
3238 port_destroy(struct port *port)
3239 {
3240     if (port) {
3241         struct bridge *br = port->bridge;
3242         struct port *del;
3243         int i;
3244
3245         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
3246         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3247
3248         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3249             struct mirror *m = br->mirrors[i];
3250             if (m && m->out_port == port) {
3251                 mirror_destroy(m);
3252             }
3253         }
3254
3255         while (port->n_ifaces > 0) {
3256             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
3257         }
3258
3259         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
3260         del->port_idx = port->port_idx;
3261
3262         free(port->ifaces);
3263         bitmap_free(port->trunks);
3264         free(port->name);
3265         free(port);
3266         bridge_flush(br);
3267     }
3268 }
3269
3270 static struct port *
3271 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3272 {
3273     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
3274     return iface ? iface->port : NULL;
3275 }
3276
3277 static struct port *
3278 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3279 {
3280     size_t i;
3281
3282     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3283         struct port *port = br->ports[i];
3284         if (!strcmp(port->name, name)) {
3285             return port;
3286         }
3287     }
3288     return NULL;
3289 }
3290
3291 static struct iface *
3292 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
3293 {
3294     size_t j;
3295
3296     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3297         struct iface *iface = port->ifaces[j];
3298         if (!strcmp(iface->name, name)) {
3299             return iface;
3300         }
3301     }
3302     return NULL;
3303 }
3304
3305 static void
3306 port_update_bonding(struct port *port)
3307 {
3308     if (port->n_ifaces < 2) {
3309         /* Not a bonded port. */
3310         if (port->bond_hash) {
3311             free(port->bond_hash);
3312             port->bond_hash = NULL;
3313             port->bond_compat_is_stale = true;
3314             port->bond_fake_iface = false;
3315         }
3316     } else {
3317         if (!port->bond_hash) {
3318             size_t i;
3319
3320             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
3321             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
3322                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
3323                 e->iface_idx = -1;
3324                 e->tx_bytes = 0;
3325             }
3326             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
3327             bond_choose_active_iface(port);
3328             port->bond_next_rebalance
3329                 = time_msec() + port->bond_rebalance_interval;
3330         }
3331         port->bond_compat_is_stale = true;
3332         port->bond_fake_iface = port->cfg->bond_fake_iface;
3333     }
3334 }
3335
3336 static void
3337 port_update_bond_compat(struct port *port)
3338 {
3339     struct compat_bond_hash compat_hashes[BOND_MASK + 1];
3340     struct compat_bond bond;
3341     size_t i;
3342
3343     if (port->n_ifaces < 2) {
3344         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3345         return;
3346     }
3347
3348     bond.up = false;
3349     bond.updelay = port->updelay;
3350     bond.downdelay = port->downdelay;
3351
3352     bond.n_hashes = 0;
3353     bond.hashes = compat_hashes;
3354     if (port->bond_hash) {
3355         const struct bond_entry *e;
3356         for (e = port->bond_hash; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
3357             if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
3358                 struct compat_bond_hash *cbh = &bond.hashes[bond.n_hashes++];
3359                 cbh->hash = e - port->bond_hash;
3360                 cbh->netdev_name = port->ifaces[e->iface_idx]->name;
3361             }
3362         }
3363     }
3364
3365     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
3366     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
3367     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3368         struct iface *iface = port->ifaces[i];
3369         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
3370         slave->name = iface->name;
3371
3372         /* We need to make the same determination as the Linux bonding
3373          * code to determine whether a slave should be consider "up".
3374          * The Linux function bond_miimon_inspect() supports four 
3375          * BOND_LINK_* states:
3376          *      
3377          *    - BOND_LINK_UP: carrier detected, updelay has passed.
3378          *    - BOND_LINK_FAIL: carrier lost, downdelay in progress.
3379          *    - BOND_LINK_DOWN: carrier lost, downdelay has passed.
3380          *    - BOND_LINK_BACK: carrier detected, updelay in progress.
3381          *
3382          * The function bond_info_show_slave() only considers BOND_LINK_UP 
3383          * to be "up" and anything else to be "down".
3384          */
3385         slave->up = iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX;
3386         if (slave->up) {
3387             bond.up = true;
3388         }
3389         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, slave->mac);
3390     }
3391
3392     if (port->bond_fake_iface) {
3393         struct netdev *bond_netdev;
3394
3395         if (!netdev_open_default(port->name, &bond_netdev)) {
3396             if (bond.up) {
3397                 netdev_turn_flags_on(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3398             } else {
3399                 netdev_turn_flags_off(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3400             }
3401             netdev_close(bond_netdev);
3402         }
3403     }
3404
3405     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
3406     free(bond.slaves);
3407 }
3408
3409 static void
3410 port_update_vlan_compat(struct port *port)
3411 {
3412     struct bridge *br = port->bridge;
3413     char *vlandev_name = NULL;
3414
3415     if (port->vlan > 0) {
3416         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
3417          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
3418          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
3419          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
3420          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
3421          * includes port->vlan.
3422          *
3423          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
3424          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
3425          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
3426         size_t i;
3427         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3428             struct port *p = br->ports[i];
3429             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
3430                 && p->n_ifaces
3431                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
3432             {
3433                 uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3434                 netdev_get_etheraddr(p->ifaces[0]->netdev, ea);
3435                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
3436                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
3437                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
3438                     vlandev_name = p->name;
3439                 }
3440             }
3441         }
3442     }
3443     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
3444 }
3445 \f
3446 /* Interface functions. */
3447
3448 static struct iface *
3449 iface_create(struct port *port, const struct ovsrec_interface *if_cfg)
3450 {
3451     struct iface *iface;
3452     char *name = if_cfg->name;
3453     int error;
3454
3455     iface = xzalloc(sizeof *iface);
3456     iface->port = port;
3457     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
3458     iface->name = xstrdup(name);
3459     iface->dp_ifidx = -1;
3460     iface->tag = tag_create_random();
3461     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
3462     iface->netdev = NULL;
3463     iface->cfg = if_cfg;
3464
3465     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
3466         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
3467                                   sizeof *port->ifaces);
3468     }
3469     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
3470     if (port->n_ifaces > 1) {
3471         port->bridge->has_bonded_ports = true;
3472     }
3473
3474     /* Attempt to create the network interface in case it
3475      * doesn't exist yet. */
3476     if (!iface_is_internal(port->bridge, iface->name)) {
3477         error = set_up_iface(if_cfg, iface, true);
3478         if (error) {
3479             VLOG_WARN("could not create iface %s: %s", iface->name,
3480                     strerror(error));
3481         }
3482     }
3483
3484     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
3485
3486     bridge_flush(port->bridge);
3487
3488     return iface;
3489 }
3490
3491 static void
3492 iface_destroy(struct iface *iface)
3493 {
3494     if (iface) {
3495         struct port *port = iface->port;
3496         struct bridge *br = port->bridge;
3497         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
3498         struct iface *del;
3499
3500         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
3501             port_array_set(&br->ifaces, iface->dp_ifidx, NULL);
3502         }
3503
3504         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
3505         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
3506
3507         netdev_close(iface->netdev);
3508
3509         if (del_active) {
3510             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
3511             bond_choose_active_iface(port);
3512             bond_send_learning_packets(port);
3513         }
3514
3515         free(iface->name);
3516         free(iface);
3517
3518         bridge_flush(port->bridge);
3519     }
3520 }
3521
3522 static struct iface *
3523 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3524 {
3525     size_t i, j;
3526
3527     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3528         struct port *port = br->ports[i];
3529         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3530             struct iface *iface = port->ifaces[j];
3531             if (!strcmp(iface->name, name)) {
3532                 return iface;
3533             }
3534         }
3535     }
3536     return NULL;
3537 }
3538
3539 static struct iface *
3540 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3541 {
3542     return port_array_get(&br->ifaces, dp_ifidx);
3543 }
3544
3545 /* Returns true if 'iface' is the name of an "internal" interface on bridge
3546  * 'br', that is, an interface that is entirely simulated within the datapath.
3547  * The local port (ODPP_LOCAL) is always an internal interface.  Other local
3548  * interfaces are created by setting "iface.<iface>.internal = true".
3549  *
3550  * In addition, we have a kluge-y feature that creates an internal port with
3551  * the name of a bonded port if "bonding.<bondname>.fake-iface = true" is set.
3552  * This feature needs to go away in the long term.  Until then, this is one
3553  * reason why this function takes a name instead of a struct iface: the fake
3554  * interfaces created this way do not have a struct iface. */
3555 static bool
3556 iface_is_internal(const struct bridge *br, const char *if_name)
3557 {
3558     /* XXX wastes time */
3559     struct iface *iface;
3560     struct port *port;
3561
3562     if (!strcmp(if_name, br->name)) {
3563         return true;
3564     }
3565
3566     iface = iface_lookup(br, if_name);
3567     if (iface && !strcmp(iface->cfg->type, "internal")) {
3568         return true;
3569     }
3570
3571     port = port_lookup(br, if_name);
3572     if (port && port->n_ifaces > 1 && port->cfg->bond_fake_iface) {
3573         return true;
3574     }
3575     return false;
3576 }
3577
3578 /* Set Ethernet address of 'iface', if one is specified in the configuration
3579  * file. */
3580 static void
3581 iface_set_mac(struct iface *iface)
3582 {
3583     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3584
3585     if (iface->cfg->mac && eth_addr_from_string(iface->cfg->mac, ea)) {
3586         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
3587             VLOG_ERR("interface %s: cannot set MAC to multicast address",
3588                      iface->name);
3589         } else if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
3590             VLOG_ERR("ignoring iface.%s.mac; use bridge.%s.mac instead",
3591                      iface->name, iface->name);
3592         } else {
3593             int error = netdev_set_etheraddr(iface->netdev, ea);
3594             if (error) {
3595                 VLOG_ERR("interface %s: setting MAC failed (%s)",
3596                          iface->name, strerror(error));
3597             }
3598         }
3599     }
3600 }
3601 \f
3602 /* Port mirroring. */
3603
3604 static void
3605 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
3606 {
3607     struct shash old_mirrors, new_mirrors;
3608     struct shash_node *node;
3609     unsigned long *rspan_vlans;
3610     int i;
3611
3612     /* Collect old mirrors. */
3613     shash_init(&old_mirrors);
3614     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3615         if (br->mirrors[i]) {
3616             shash_add(&old_mirrors, br->mirrors[i]->name, br->mirrors[i]);
3617         }
3618     }
3619
3620     /* Collect new mirrors. */
3621     shash_init(&new_mirrors);
3622     for (i = 0; i < br->cfg->n_mirrors; i++) {
3623         struct ovsrec_mirror *cfg = br->cfg->mirrors[i];
3624         if (!shash_add_once(&new_mirrors, cfg->name, cfg)) {
3625             VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as mirror",
3626                       br->name, cfg->name);
3627         }
3628     }
3629
3630     /* Get rid of deleted mirrors and add new mirrors. */
3631     SHASH_FOR_EACH (node, &old_mirrors) {
3632         if (!shash_find(&new_mirrors, node->name)) {
3633             mirror_destroy(node->data);
3634         }
3635     }
3636     SHASH_FOR_EACH (node, &new_mirrors) {
3637         struct mirror *mirror = shash_find_data(&old_mirrors, node->name);
3638         if (!mirror) {
3639             mirror = mirror_create(br, node->name);
3640             if (!mirror) {
3641                 break;
3642             }
3643         }
3644         mirror_reconfigure_one(mirror, node->data);
3645     }
3646     shash_destroy(&old_mirrors);
3647     shash_destroy(&new_mirrors);
3648
3649     /* Update port reserved status. */
3650     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3651         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
3652     }
3653     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3654         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3655         if (m && m->out_port) {
3656             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
3657         }
3658     }
3659
3660     /* Update flooded vlans (for RSPAN). */
3661     rspan_vlans = NULL;
3662     if (br->cfg->n_flood_vlans) {
3663         rspan_vlans = bitmap_allocate(4096);
3664
3665         for (i = 0; i < br->cfg->n_flood_vlans; i++) {
3666             int64_t vlan = br->cfg->flood_vlans[i];
3667             if (vlan >= 0 && vlan < 4096) {
3668                 bitmap_set1(rspan_vlans, vlan);
3669                 VLOG_INFO("bridge %s: disabling learning on vlan %"PRId64,
3670                           br->name, vlan);
3671             } else {
3672                 VLOG_ERR("bridge %s: invalid value %"PRId64 "for flood VLAN",
3673                          br->name, vlan);
3674             }
3675         }
3676     }
3677     if (mac_learning_set_flood_vlans(br->ml, rspan_vlans)) {
3678         bridge_flush(br);
3679     }
3680 }
3681
3682 static struct mirror *
3683 mirror_create(struct bridge *br, const char *name)
3684 {
3685     struct mirror *m;
3686     size_t i;
3687
3688     for (i = 0; ; i++) {
3689         if (i >= MAX_MIRRORS) {
3690             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3691                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, name);
3692             return NULL;
3693         }
3694         if (!br->mirrors[i]) {
3695             break;
3696         }
3697     }
3698
3699     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", name, br->name);
3700     bridge_flush(br);
3701
3702     br->mirrors[i] = m = xzalloc(sizeof *m);
3703     m->bridge = br;
3704     m->idx = i;
3705     m->name = xstrdup(name);
3706     shash_init(&m->src_ports);
3707     shash_init(&m->dst_ports);
3708     m->vlans = NULL;
3709     m->n_vlans = 0;
3710     m->out_vlan = -1;
3711     m->out_port = NULL;
3712
3713     return m;
3714 }
3715
3716 static void
3717 mirror_destroy(struct mirror *m)
3718 {
3719     if (m) {
3720         struct bridge *br = m->bridge;
3721         size_t i;
3722
3723         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3724             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3725             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3726         }
3727
3728         shash_destroy(&m->src_ports);
3729         shash_destroy(&m->dst_ports);
3730         free(m->vlans);
3731
3732         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
3733         free(m);
3734
3735         bridge_flush(br);
3736     }
3737 }
3738
3739 static void
3740 mirror_collect_ports(struct mirror *m, struct ovsrec_port **ports, int n_ports,
3741                      struct shash *names)
3742 {
3743     size_t i;
3744
3745     for (i = 0; i < n_ports; i++) {
3746         const char *name = ports[i]->name;
3747         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
3748             shash_add_once(names, name, NULL);
3749         } else {
3750             VLOG_WARN("bridge %s: mirror %s cannot match on nonexistent "
3751                       "port %s", m->bridge->name, m->name, name);
3752         }
3753     }
3754 }
3755
3756 static size_t
3757 mirror_collect_vlans(struct mirror *m, const struct ovsrec_mirror *cfg,
3758                      int **vlans)
3759 {
3760     size_t n_vlans;
3761     size_t i;
3762
3763     *vlans = xmalloc(sizeof **vlans * cfg->n_select_vlan);
3764     n_vlans = 0;
3765     for (i = 0; i < cfg->n_select_vlan; i++) {
3766         int64_t vlan = cfg->select_vlan[i];
3767         if (vlan < 0 || vlan > 4095) {
3768             VLOG_WARN("bridge %s: mirror %s selects invalid VLAN %"PRId64,
3769                       m->bridge->name, m->name, vlan);
3770         } else {
3771             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
3772         }
3773     }
3774     return n_vlans;
3775 }
3776
3777 static bool
3778 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
3779 {
3780     size_t i;
3781
3782     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3783         if (m->vlans[i] == vlan) {
3784             return true;
3785         }
3786     }
3787     return false;
3788 }
3789
3790 static bool
3791 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
3792 {
3793     size_t i;
3794
3795     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3796         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
3797             return true;
3798         }
3799     }
3800     return false;
3801 }
3802
3803 static void
3804 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m, struct ovsrec_mirror *cfg)
3805 {
3806     struct shash src_ports, dst_ports;
3807     mirror_mask_t mirror_bit;
3808     struct port *out_port;
3809     int out_vlan;
3810     size_t n_vlans;
3811     int *vlans;
3812     size_t i;
3813
3814     /* Get output port. */
3815     if (cfg->output_port) {
3816         out_port = port_lookup(m->bridge, cfg->output_port->name);
3817         if (!out_port) {
3818             VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s outputs to port not on bridge",
3819                      m->bridge->name, m->name);
3820             mirror_destroy(m);
3821             return;
3822         }
3823         out_vlan = -1;
3824
3825         if (cfg->output_vlan) {
3826             VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s specifies both output port and "
3827                      "output vlan; ignoring output vlan",
3828                      m->bridge->name, m->name);
3829         }
3830     } else if (cfg->output_vlan) {
3831         out_port = NULL;
3832         out_vlan = *cfg->output_vlan;
3833     } else {
3834         VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s does not specify output; ignoring",
3835                  m->bridge->name, m->name);
3836         mirror_destroy(m);
3837         return;
3838     }
3839
3840     shash_init(&src_ports);
3841     shash_init(&dst_ports);
3842     if (cfg->select_all) {
3843         for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3844             const char *name = m->bridge->ports[i]->name;
3845             shash_add_once(&src_ports, name, NULL);
3846             shash_add_once(&dst_ports, name, NULL);
3847         }
3848         vlans = NULL;
3849         n_vlans = 0;
3850     } else {
3851         /* Get ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
3852         mirror_collect_ports(m, cfg->select_src_port, cfg->n_select_src_port,
3853                              &src_ports);
3854         mirror_collect_ports(m, cfg->select_dst_port, cfg->n_select_dst_port,
3855                              &dst_ports);
3856
3857         /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
3858         n_vlans = mirror_collect_vlans(m, cfg, &vlans);
3859     }
3860
3861     /* Update mirror data. */
3862     if (!shash_equal_keys(&m->src_ports, &src_ports)
3863         || !shash_equal_keys(&m->dst_ports, &dst_ports)
3864         || m->n_vlans != n_vlans
3865         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
3866         || m->out_port != out_port
3867         || m->out_vlan != out_vlan) {
3868         bridge_flush(m->bridge);
3869     }
3870     shash_swap(&m->src_ports, &src_ports);
3871     shash_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
3872     free(m->vlans);
3873     m->vlans = vlans;
3874     m->n_vlans = n_vlans;
3875     m->out_port = out_port;
3876     m->out_vlan = out_vlan;
3877
3878     /* Update ports. */
3879     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
3880     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3881         struct port *port = m->bridge->ports[i];
3882
3883         if (shash_find(&m->src_ports, port->name)
3884             || (m->n_vlans
3885                 && (!port->vlan
3886                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
3887                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
3888             port->src_mirrors |= mirror_bit;
3889         } else {
3890             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3891         }
3892
3893         if (shash_find(&m->dst_ports, port->name)) {
3894             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
3895         } else {
3896             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3897         }
3898     }
3899
3900     /* Clean up. */
3901     shash_destroy(&src_ports);
3902     shash_destroy(&dst_ports);
3903 }