dpif: Rename dpif_get_name() to dpif_port_get_name(), update interface.
[sliver-openvswitch.git] / vswitchd / bridge.c
1 /* Copyright (c) 2008, 2009 Nicira Networks
2  *
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <config.h>
17 #include "bridge.h"
18 #include <assert.h>
19 #include <errno.h>
20 #include <arpa/inet.h>
21 #include <ctype.h>
22 #include <inttypes.h>
23 #include <net/if.h>
24 #include <openflow/openflow.h>
25 #include <signal.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <strings.h>
28 #include <sys/stat.h>
29 #include <sys/socket.h>
30 #include <sys/types.h>
31 #include <unistd.h>
32 #include "bitmap.h"
33 #include "cfg.h"
34 #include "coverage.h"
35 #include "dirs.h"
36 #include "dpif.h"
37 #include "dynamic-string.h"
38 #include "flow.h"
39 #include "hash.h"
40 #include "list.h"
41 #include "mac-learning.h"
42 #include "netdev.h"
43 #include "odp-util.h"
44 #include "ofp-print.h"
45 #include "ofpbuf.h"
46 #include "packets.h"
47 #include "poll-loop.h"
48 #include "port-array.h"
49 #include "proc-net-compat.h"
50 #include "process.h"
51 #include "secchan/ofproto.h"
52 #include "socket-util.h"
53 #include "stp.h"
54 #include "svec.h"
55 #include "timeval.h"
56 #include "util.h"
57 #include "unixctl.h"
58 #include "vconn.h"
59 #include "vconn-ssl.h"
60 #include "xenserver.h"
61 #include "xtoxll.h"
62
63 #define THIS_MODULE VLM_bridge
64 #include "vlog.h"
65
66 struct dst {
67     uint16_t vlan;
68     uint16_t dp_ifidx;
69 };
70
71 extern uint64_t mgmt_id;
72
73 struct iface {
74     struct port *port;          /* Containing port. */
75     size_t port_ifidx;          /* Index within containing port. */
76
77     char *name;                 /* Host network device name. */
78     int dp_ifidx;               /* Index within kernel datapath. */
79
80     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];  /* Ethernet address (all zeros if unknowns). */
81
82     tag_type tag;               /* Tag associated with this interface. */
83     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
84     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
85 };
86
87 #define BOND_MASK 0xff
88 struct bond_entry {
89     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
90     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
91     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
92 };
93
94 #define MAX_MIRRORS 32
95 typedef uint32_t mirror_mask_t;
96 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
97 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
98 struct mirror {
99     struct bridge *bridge;
100     size_t idx;
101     char *name;
102
103     /* Selection criteria. */
104     struct svec src_ports;
105     struct svec dst_ports;
106     int *vlans;
107     size_t n_vlans;
108
109     /* Output. */
110     struct port *out_port;
111     int out_vlan;
112 };
113
114 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
115 struct port {
116     struct bridge *bridge;
117     size_t port_idx;
118     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
119     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1. */
120     char *name;
121
122     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
123      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
124     struct iface **ifaces;
125     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
126
127     /* Bonding info. */
128     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
129     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
130     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
131     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
132     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
133
134     /* Port mirroring info. */
135     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
136     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
137     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
138
139     /* Spanning tree info. */
140     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_FORWARDING if STP not in use. */
141     tag_type stp_state_tag;     /* Tag for STP state change. */
142 };
143
144 #define DP_MAX_PORTS 255
145 struct bridge {
146     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
147     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
148     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table, or null not to learn. */
149     bool sent_config_request;   /* Successfully sent config request? */
150     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
151
152     /* Support for remote controllers. */
153     char *controller;           /* NULL if there is no remote controller;
154                                  * "discover" to do controller discovery;
155                                  * otherwise a vconn name. */
156
157     /* OpenFlow switch processing. */
158     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
159
160     /* Kernel datapath information. */
161     struct dpif dpif;           /* Kernel datapath. */
162     struct port_array ifaces;   /* Indexed by kernel datapath port number. */
163
164     /* Bridge ports. */
165     struct port **ports;
166     size_t n_ports, allocated_ports;
167
168     /* Bonding. */
169     bool has_bonded_ports;
170     long long int bond_next_rebalance;
171
172     /* Flow tracking. */
173     bool flush;
174
175     /* Flow statistics gathering. */
176     time_t next_stats_request;
177
178     /* Port mirroring. */
179     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
180
181     /* Spanning tree. */
182     struct stp *stp;
183     long long int stp_last_tick;
184 };
185
186 /* List of all bridges. */
187 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
188
189 /* Maximum number of datapaths. */
190 enum { DP_MAX = 256 };
191
192 static struct bridge *bridge_create(const char *name);
193 static void bridge_destroy(struct bridge *);
194 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
195 static int bridge_run_one(struct bridge *);
196 static void bridge_reconfigure_one(struct bridge *);
197 static void bridge_reconfigure_controller(struct bridge *);
198 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct svec *ifaces);
199 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
200 static void bridge_flush(struct bridge *);
201 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
202                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
203                                       const char **devname);
204 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
205                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
206                                         const char *devname);
207 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
208
209 static void bond_init(void);
210 static void bond_run(struct bridge *);
211 static void bond_wait(struct bridge *);
212 static void bond_rebalance_port(struct port *);
213 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
214
215 static void port_create(struct bridge *, const char *name);
216 static void port_reconfigure(struct port *);
217 static void port_destroy(struct port *);
218 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
219 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
220 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
221                                        uint16_t dp_ifidx);
222 static void port_update_bond_compat(struct port *);
223 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
224
225 static void mirror_create(struct bridge *, const char *name);
226 static void mirror_destroy(struct mirror *);
227 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
228 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *);
229 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
230
231 static void brstp_reconfigure(struct bridge *);
232 static void brstp_adjust_timers(struct bridge *);
233 static void brstp_run(struct bridge *);
234 static void brstp_wait(struct bridge *);
235
236 static void iface_create(struct port *, const char *name);
237 static void iface_destroy(struct iface *);
238 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
239 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
240                                          uint16_t dp_ifidx);
241
242 /* Hooks into ofproto processing. */
243 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
244 \f
245 /* Public functions. */
246
247 /* Adds the name of each interface used by a bridge, including local and
248  * internal ports, to 'svec'. */
249 void
250 bridge_get_ifaces(struct svec *svec) 
251 {
252     struct bridge *br, *next;
253     size_t i, j;
254
255     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
256         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
257             struct port *port = br->ports[i];
258
259             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
260                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
261                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
262                     VLOG_ERR("%s interface not in dp%u, ignoring",
263                              iface->name, dpif_id(&br->dpif));
264                 } else {
265                     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL) {
266                         svec_add(svec, iface->name);
267                     }
268                 }
269             }
270         }
271     }
272 }
273
274 /* The caller must already have called cfg_read(). */
275 void
276 bridge_init(void)
277 {
278     int retval;
279     int i;
280
281     bond_init();
282
283     for (i = 0; i < DP_MAX; i++) {
284         struct dpif dpif;
285         char devname[16];
286
287         sprintf(devname, "dp%d", i);
288         retval = dpif_open(devname, &dpif);
289         if (!retval) {
290             char dpif_name[IF_NAMESIZE];
291             if (dpif_port_get_name(&dpif, ODPP_LOCAL,
292                                    dpif_name, sizeof dpif_name)
293                 || !cfg_has("bridge.%s.port", dpif_name)) {
294                 dpif_delete(&dpif);
295             }
296             dpif_close(&dpif);
297         } else if (retval != ENODEV) {
298             VLOG_ERR("failed to delete datapath dp%d: %s",
299                      i, strerror(retval));
300         }
301     }
302
303     bridge_reconfigure();
304 }
305
306 #ifdef HAVE_OPENSSL
307 static bool
308 config_string_change(const char *key, char **valuep)
309 {
310     const char *value = cfg_get_string(0, "%s", key);
311     if (value && (!*valuep || strcmp(value, *valuep))) {
312         free(*valuep);
313         *valuep = xstrdup(value);
314         return true;
315     } else {
316         return false;
317     }
318 }
319
320 static void
321 bridge_configure_ssl(void)
322 {
323     /* XXX SSL should be configurable on a per-bridge basis.
324      * XXX should be possible to de-configure SSL. */
325     static char *private_key_file;
326     static char *certificate_file;
327     static char *cacert_file;
328     struct stat s;
329
330     if (config_string_change("ssl.private-key", &private_key_file)) {
331         vconn_ssl_set_private_key_file(private_key_file);
332     }
333
334     if (config_string_change("ssl.certificate", &certificate_file)) {
335         vconn_ssl_set_certificate_file(certificate_file);
336     }
337
338     /* We assume that even if the filename hasn't changed, if the CA cert 
339      * file has been removed, that we want to move back into
340      * boot-strapping mode.  This opens a small security hole, because
341      * the old certificate will still be trusted until vSwitch is
342      * restarted.  We may want to address this in vconn's SSL library. */
343     if (config_string_change("ssl.ca-cert", &cacert_file)
344             || (stat(cacert_file, &s) && errno == ENOENT)) {
345         vconn_ssl_set_ca_cert_file(cacert_file,
346                                    cfg_get_bool(0, "ssl.bootstrap-ca-cert"));
347     }
348 }
349 #endif
350
351 void
352 bridge_reconfigure(void)
353 {
354     struct svec old_br, new_br, raw_new_br;
355     struct bridge *br, *next;
356     size_t i, j;
357
358     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
359
360     /* Collect old bridges. */
361     svec_init(&old_br);
362     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
363         svec_add(&old_br, br->name);
364     }
365
366     /* Collect new bridges. */
367     svec_init(&raw_new_br);
368     cfg_get_subsections(&raw_new_br, "bridge");
369     svec_init(&new_br);
370     for (i = 0; i < raw_new_br.n; i++) {
371         const char *name = raw_new_br.names[i];
372         if ((!strncmp(name, "dp", 2) && isdigit(name[2])) ||
373             (!strncmp(name, "nl:", 3) && isdigit(name[3]))) {
374             VLOG_ERR("%s is not a valid bridge name (bridges may not be "
375                      "named \"dp\" or \"nl:\" followed by a digit)", name);
376         } else {
377             svec_add(&new_br, name);
378         }
379     }
380     svec_destroy(&raw_new_br);
381
382     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
383     svec_sort(&old_br);
384     svec_sort(&new_br);
385     assert(svec_is_unique(&old_br));
386     assert(svec_is_unique(&new_br));
387     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
388         if (!svec_contains(&new_br, br->name)) {
389             bridge_destroy(br);
390         }
391     }
392     for (i = 0; i < new_br.n; i++) {
393         const char *name = new_br.names[i];
394         if (!svec_contains(&old_br, name)) {
395             bridge_create(name);
396         }
397     }
398     svec_destroy(&old_br);
399     svec_destroy(&new_br);
400
401 #ifdef HAVE_OPENSSL
402     /* Configure SSL. */
403     bridge_configure_ssl();
404 #endif
405
406     /* Reconfigure all bridges. */
407     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
408         bridge_reconfigure_one(br);
409     }
410
411     /* Add and delete ports on all datapaths.
412      *
413      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
414      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
415      * port deletions before any port additions. */
416     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
417         struct odp_port *dpif_ports;
418         size_t n_dpif_ports;
419         struct svec want_ifaces;
420
421         dpif_port_list(&br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
422         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
423         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
424             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
425             if (!svec_contains(&want_ifaces, p->devname)
426                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
427                 int retval = dpif_port_del(&br->dpif, p->port);
428                 if (retval) {
429                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from dp%u: %s",
430                              p->devname, dpif_id(&br->dpif), strerror(retval));
431                 }
432             }
433         }
434         svec_destroy(&want_ifaces);
435         free(dpif_ports);
436     }
437     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
438         struct odp_port *dpif_ports;
439         size_t n_dpif_ports;
440         struct svec cur_ifaces, want_ifaces, add_ifaces;
441         int next_port_no;
442
443         dpif_port_list(&br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
444         svec_init(&cur_ifaces);
445         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
446             svec_add(&cur_ifaces, dpif_ports[i].devname);
447         }
448         free(dpif_ports);
449         svec_sort_unique(&cur_ifaces);
450         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
451         svec_diff(&want_ifaces, &cur_ifaces, &add_ifaces, NULL, NULL);
452
453         next_port_no = 1;
454         for (i = 0; i < add_ifaces.n; i++) {
455             const char *if_name = add_ifaces.names[i];
456             for (;;) {
457                 int internal = cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", if_name);
458                 int error = dpif_port_add(&br->dpif, if_name, next_port_no++,
459                                           internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0);
460                 if (error != EEXIST) {
461                     if (next_port_no >= 256) {
462                         VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on dp%u",
463                                  dpif_id(&br->dpif));
464                         goto out;
465                     }
466                     if (error) {
467                         VLOG_ERR("failed to add %s interface to dp%u: %s",
468                                  if_name, dpif_id(&br->dpif), strerror(error));
469                     }
470                     break;
471                 }
472             }
473         }
474     out:
475         svec_destroy(&cur_ifaces);
476         svec_destroy(&want_ifaces);
477         svec_destroy(&add_ifaces);
478     }
479     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
480         uint8_t ea[8];
481         uint64_t dpid;
482         struct iface *local_iface = NULL;
483         const char *devname;
484         uint8_t engine_type = br->dpif.minor;
485         uint8_t engine_id = br->dpif.minor;
486         bool add_id_to_iface = false;
487         struct svec nf_hosts;
488
489         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
490         for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
491             struct port *port = br->ports[i];
492
493             for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
494                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
495                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
496                     VLOG_ERR("%s interface not in dp%u, dropping",
497                              iface->name, dpif_id(&br->dpif));
498                     iface_destroy(iface);
499                 } else {
500                     if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
501                         local_iface = iface;
502                     }
503                     VLOG_DBG("dp%u has interface %s on port %d",
504                              dpif_id(&br->dpif), iface->name, iface->dp_ifidx);
505                     j++;
506                 }
507             }
508             if (!port->n_ifaces) {
509                 VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
510                 port_destroy(port);
511                 continue;
512             }
513             i++;
514         }
515
516         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
517         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &devname);
518         if (local_iface) {
519             int error = netdev_nodev_set_etheraddr(local_iface->name, ea);
520             if (error) {
521                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
522                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
523                             "Ethernet address: %s",
524                             br->name, strerror(error));
525             }
526         }
527
528         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, devname);
529         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
530
531         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
532         if (cfg_has("netflow.%s.engine-type", br->name)) {
533             engine_type = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-type", 
534                     br->name);
535         }
536         if (cfg_has("netflow.%s.engine-id", br->name)) {
537             engine_id = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-id", br->name);
538         }
539         if (cfg_has("netflow.%s.add-id-to-iface", br->name)) {
540             add_id_to_iface = cfg_get_bool(0, "netflow.%s.add-id-to-iface",
541                     br->name);
542         }
543         if (add_id_to_iface && engine_id > 0x7f) {
544             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict with "
545                     "another vswitch, choose an engine id less than 128", 
546                     br->name);
547         }
548         if (add_id_to_iface && br->n_ports > 0x1ff) {
549             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict with "
550                     "another port when 512 or more ports are used", 
551                     br->name);
552         }
553         svec_init(&nf_hosts);
554         cfg_get_all_keys(&nf_hosts, "netflow.%s.host", br->name);
555         if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &nf_hosts,  engine_type, 
556                     engine_id, add_id_to_iface)) {
557             VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors", 
558                     br->name);
559         }
560
561         /* Update the controller and related settings.  It would be more
562          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
563          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
564          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
565          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
566          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
567          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
568          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
569          * the datapath ID before the controller. */
570         bridge_reconfigure_controller(br);
571     }
572     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
573         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
574             struct port *port = br->ports[i];
575             port_update_vlan_compat(port);
576         }
577     }
578     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
579         brstp_reconfigure(br);
580     }
581 }
582
583 static void
584 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
585                           const char **devname)
586 {
587     uint64_t requested_ea;
588     size_t i, j;
589     int error;
590
591     *devname = NULL;
592
593     /* Did the user request a particular MAC? */
594     requested_ea = cfg_get_mac(0, "bridge.%s.mac", br->name);
595     if (requested_ea) {
596         eth_addr_from_uint64(requested_ea, ea);
597         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
598             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
599                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
600         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
601             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
602         } else {
603             return;
604         }
605     }
606
607     /* Otherwise choose the minimum MAC address among all of the interfaces.
608      * (Xen uses FE:FF:FF:FF:FF:FF for virtual interfaces so this will get the
609      * MAC of the physical interface in such an environment.) */
610     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
611     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
612         struct port *port = br->ports[i];
613         if (port->is_mirror_output_port) {
614             continue;
615         }
616         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
617             struct iface *iface = port->ifaces[j];
618             uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
619             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL
620                 || cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", iface->name)) {
621                 continue;
622             }
623             error = netdev_nodev_get_etheraddr(iface->name, iface_ea);
624             if (!error) {
625                 if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
626                     !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
627                     !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
628                     memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0) {
629                     memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
630                     *devname = iface->name;
631                 }
632             } else {
633                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
634                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
635                             iface->name, strerror(error));
636             }
637         }
638     }
639     if (eth_addr_is_multicast(ea) || eth_addr_is_vif(ea)) {
640         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
641         *devname = NULL;
642         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
643                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
644     } else {
645         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
646                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
647     }
648 }
649
650 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
651  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
652  * a network device, then that network device's name must be passed in as
653  * 'devname'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then 'devname' must be
654  * passed in as a null pointer. */
655 static uint64_t
656 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
657                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
658                         const char *devname)
659 {
660     /*
661      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
662      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
663      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
664      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
665      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
666      * ID.
667      *
668      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
669      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
670      * "sticks".
671      */
672     uint64_t dpid;
673
674     dpid = cfg_get_dpid(0, "bridge.%s.datapath-id", br->name);
675     if (dpid) {
676         return dpid;
677     }
678
679     if (devname) {
680         int vlan;
681         if (!netdev_get_vlan_vid(devname, &vlan)) {
682             /*
683              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
684              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
685              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
686              * device's physical network device.
687              *
688              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
689              * along with the VLAN identifier.
690              */
691             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
692             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
693             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
694             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
695             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
696         } else {
697             /*
698              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
699              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
700              */
701         }
702     } else {
703         /*
704          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
705          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
706          * natural unique identifier at all.
707          *
708          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
709          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
710          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
711          * an internal network is destroyed and then a new one is later
712          * created, so this is fairly effective.
713          *
714          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
715          * address on each run.
716          */
717         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
718         if (host_uuid) {
719             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
720             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
721             free(combined);
722             return dpid;
723         }
724     }
725
726     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
727 }
728
729 static uint64_t
730 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
731 {
732     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
733
734     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
735     sha1_bytes(data, n, hash);
736     eth_addr_mark_random(hash);
737     return eth_addr_to_uint64(hash);
738 }
739
740 int
741 bridge_run(void)
742 {
743     struct bridge *br, *next;
744     int retval;
745
746     retval = 0;
747     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
748         int error = bridge_run_one(br);
749         if (error) {
750             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
751             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
752                         "forcing reconfiguration", br->name);
753             if (!retval) {
754                 retval = error;
755             }
756         }
757     }
758     return retval;
759 }
760
761 void
762 bridge_wait(void)
763 {
764     struct bridge *br;
765
766     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
767         ofproto_wait(br->ofproto);
768         if (br->controller) {
769             continue;
770         }
771
772         if (br->ml) {
773             mac_learning_wait(br->ml);
774         }
775         bond_wait(br);
776         brstp_wait(br);
777     }
778 }
779
780 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
781  * configuration changes.  */
782 static void
783 bridge_flush(struct bridge *br)
784 {
785     COVERAGE_INC(bridge_flush);
786     br->flush = true;
787     if (br->ml) {
788         mac_learning_flush(br->ml);
789     }
790 }
791 \f
792 /* Bridge reconfiguration functions. */
793
794 static struct bridge *
795 bridge_create(const char *name)
796 {
797     struct bridge *br;
798     int error;
799
800     assert(!bridge_lookup(name));
801     br = xcalloc(1, sizeof *br);
802
803     error = dpif_create(name, &br->dpif);
804     if (error == EEXIST) {
805         error = dpif_open(name, &br->dpif);
806         if (error) {
807             VLOG_ERR("datapath %s already exists but cannot be opened: %s",
808                      name, strerror(error));
809             free(br);
810             return NULL;
811         }
812         dpif_flow_flush(&br->dpif);
813     } else if (error) {
814         VLOG_ERR("failed to create datapath %s: %s", name, strerror(error));
815         free(br);
816         return NULL;
817     }
818
819     error = ofproto_create(name, &bridge_ofhooks, br, &br->ofproto);
820     if (error) {
821         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", name, strerror(error));
822         dpif_delete(&br->dpif);
823         dpif_close(&br->dpif);
824         free(br);
825         return NULL;
826     }
827
828     br->name = xstrdup(name);
829     br->ml = mac_learning_create();
830     br->sent_config_request = false;
831     eth_addr_random(br->default_ea);
832
833     port_array_init(&br->ifaces);
834
835     br->flush = false;
836     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
837
838     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
839
840     VLOG_INFO("created bridge %s on dp%u", br->name, dpif_id(&br->dpif));
841
842     return br;
843 }
844
845 static void
846 bridge_destroy(struct bridge *br)
847 {
848     if (br) {
849         int error;
850
851         while (br->n_ports > 0) {
852             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
853         }
854         list_remove(&br->node);
855         error = dpif_delete(&br->dpif);
856         if (error && error != ENOENT) {
857             VLOG_ERR("failed to delete dp%u: %s",
858                      dpif_id(&br->dpif), strerror(error));
859         }
860         dpif_close(&br->dpif);
861         ofproto_destroy(br->ofproto);
862         free(br->controller);
863         mac_learning_destroy(br->ml);
864         port_array_destroy(&br->ifaces);
865         free(br->ports);
866         free(br->name);
867         free(br);
868     }
869 }
870
871 static struct bridge *
872 bridge_lookup(const char *name)
873 {
874     struct bridge *br;
875
876     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
877         if (!strcmp(br->name, name)) {
878             return br;
879         }
880     }
881     return NULL;
882 }
883
884 bool
885 bridge_exists(const char *name)
886 {
887     return bridge_lookup(name) ? true : false;
888 }
889
890 uint64_t
891 bridge_get_datapathid(const char *name)
892 {
893     struct bridge *br = bridge_lookup(name);
894     return br ? ofproto_get_datapath_id(br->ofproto) : 0;
895 }
896
897 static int
898 bridge_run_one(struct bridge *br)
899 {
900     int error;
901
902     error = ofproto_run1(br->ofproto);
903     if (error) {
904         return error;
905     }
906
907     if (br->ml) {
908         mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
909     }
910     bond_run(br);
911     brstp_run(br);
912
913     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
914     br->flush = false;
915
916     return error;
917 }
918
919 static const char *
920 bridge_get_controller(const struct bridge *br)
921 {
922     const char *controller;
923
924     controller = cfg_get_string(0, "bridge.%s.controller", br->name);
925     if (!controller) {
926         controller = cfg_get_string(0, "mgmt.controller");
927     }
928     return controller && controller[0] ? controller : NULL;
929 }
930
931 static void
932 bridge_reconfigure_one(struct bridge *br)
933 {
934     struct svec old_ports, new_ports, ifaces;
935     struct svec listeners, old_listeners;
936     struct svec snoops, old_snoops;
937     size_t i, j;
938
939     /* Collect old ports. */
940     svec_init(&old_ports);
941     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
942         svec_add(&old_ports, br->ports[i]->name);
943     }
944     svec_sort(&old_ports);
945     assert(svec_is_unique(&old_ports));
946
947     /* Collect new ports. */
948     svec_init(&new_ports);
949     cfg_get_all_keys(&new_ports, "bridge.%s.port", br->name);
950     svec_sort(&new_ports);
951     if (bridge_get_controller(br) && !svec_contains(&new_ports, br->name)) {
952         svec_add(&new_ports, br->name);
953         svec_sort(&new_ports);
954     }
955     if (!svec_is_unique(&new_ports)) {
956         VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
957                   br->name, svec_get_duplicate(&new_ports));
958         svec_unique(&new_ports);
959     }
960
961     ofproto_set_mgmt_id(br->ofproto, mgmt_id);
962
963     /* Get rid of deleted ports and add new ports. */
964     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
965         struct port *port = br->ports[i];
966         if (!svec_contains(&new_ports, port->name)) {
967             port_destroy(port);
968         } else {
969             i++;
970         }
971     }
972     for (i = 0; i < new_ports.n; i++) {
973         const char *name = new_ports.names[i];
974         if (!svec_contains(&old_ports, name)) {
975             port_create(br, name);
976         }
977     }
978     svec_destroy(&old_ports);
979     svec_destroy(&new_ports);
980
981     /* Reconfigure all ports. */
982     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
983         port_reconfigure(br->ports[i]);
984     }
985
986     /* Check and delete duplicate interfaces. */
987     svec_init(&ifaces);
988     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
989         struct port *port = br->ports[i];
990         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
991             struct iface *iface = port->ifaces[j];
992             if (svec_contains(&ifaces, iface->name)) {
993                 VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
994                          "removing from %s",
995                          br->name, iface->name, port->name);
996                 iface_destroy(iface);
997             } else {
998                 svec_add(&ifaces, iface->name);
999                 svec_sort(&ifaces);
1000                 j++;
1001             }
1002         }
1003         if (!port->n_ifaces) {
1004             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
1005             port_destroy(port);
1006         } else {
1007             i++;
1008         }
1009     }
1010     svec_destroy(&ifaces);
1011
1012     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1013      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1014      * controller to another?) */
1015
1016     /* Configure OpenFlow management listeners. */
1017     svec_init(&listeners);
1018     cfg_get_all_strings(&listeners, "bridge.%s.openflow.listeners", br->name);
1019     if (!listeners.n) {
1020         svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1021                                               ovs_rundir, br->name));
1022     } else if (listeners.n == 1 && !strcmp(listeners.names[0], "none")) {
1023         svec_clear(&listeners);
1024     }
1025     svec_sort_unique(&listeners);
1026
1027     svec_init(&old_listeners);
1028     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1029     svec_sort_unique(&old_listeners);
1030
1031     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1032         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1033     }
1034     svec_destroy(&listeners);
1035     svec_destroy(&old_listeners);
1036
1037     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1038     svec_init(&snoops);
1039     cfg_get_all_strings(&snoops, "bridge.%s.openflow.snoops", br->name);
1040     if (!snoops.n) {
1041         svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1042                                            ovs_rundir, br->name));
1043     } else if (snoops.n == 1 && !strcmp(snoops.names[0], "none")) {
1044         svec_clear(&snoops);
1045     }
1046     svec_sort_unique(&snoops);
1047
1048     svec_init(&old_snoops);
1049     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1050     svec_sort_unique(&old_snoops);
1051
1052     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1053         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1054     }
1055     svec_destroy(&snoops);
1056     svec_destroy(&old_snoops);
1057
1058     mirror_reconfigure(br);
1059 }
1060
1061 static void
1062 bridge_reconfigure_controller(struct bridge *br)
1063 {
1064     char *pfx = xasprintf("bridge.%s.controller", br->name);
1065     const char *controller;
1066
1067     controller = bridge_get_controller(br);
1068     if ((br->controller != NULL) != (controller != NULL)) {
1069         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1070     }
1071     free(br->controller);
1072     br->controller = controller ? xstrdup(controller) : NULL;
1073
1074     if (controller) {
1075         const char *fail_mode;
1076         int max_backoff, probe;
1077         int rate_limit, burst_limit;
1078
1079         if (!strcmp(controller, "discover")) {
1080             ofproto_set_discovery(br->ofproto, true,
1081                                   cfg_get_string(0, "%s.accept-regex", pfx),
1082                                   cfg_get_bool(0, "%s.update-resolv.conf",
1083                                                pfx));
1084         } else {
1085             struct netdev *netdev;
1086             bool in_band;
1087             int error;
1088
1089             in_band = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
1090                                      "%s.in-band", pfx)
1091                        || cfg_get_bool(0, "%s.in-band", pfx));
1092             ofproto_set_discovery(br->ofproto, false, NULL, NULL);
1093             ofproto_set_in_band(br->ofproto, in_band);
1094
1095             error = netdev_open(br->name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE, &netdev);
1096             if (!error) {
1097                 if (cfg_is_valid(CFG_IP | CFG_REQUIRED, "%s.ip", pfx)) {
1098                     struct in_addr ip, mask, gateway;
1099                     ip.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.ip", pfx);
1100                     mask.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.netmask", pfx);
1101                     gateway.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.gateway", pfx);
1102
1103                     netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1104                     if (!mask.s_addr) {
1105                         mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1106                     }
1107                     if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1108                         VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", "
1109                                   "netmask "IP_FMT,
1110                                   br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr),
1111                                   IP_ARGS(&mask.s_addr));
1112                     }
1113
1114                     if (gateway.s_addr) {
1115                         if (!netdev_add_router(gateway)) {
1116                             VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1117                                       br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1118                         }
1119                     }
1120                 }
1121                 netdev_close(netdev);
1122             }
1123         }
1124
1125         fail_mode = cfg_get_string(0, "%s.fail-mode", pfx);
1126         if (!fail_mode) {
1127             fail_mode = cfg_get_string(0, "mgmt.fail-mode");
1128         }
1129         ofproto_set_failure(br->ofproto,
1130                             (!fail_mode
1131                              || !strcmp(fail_mode, "standalone")
1132                              || !strcmp(fail_mode, "open")));
1133
1134         probe = cfg_get_int(0, "%s.inactivity-probe", pfx);
1135         if (probe < 5) {
1136             probe = cfg_get_int(0, "mgmt.inactivity-probe");
1137             if (probe < 5) {
1138                 probe = 15;
1139             }
1140         }
1141         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, probe);
1142
1143         max_backoff = cfg_get_int(0, "%s.max-backoff", pfx);
1144         if (!max_backoff) {
1145             max_backoff = cfg_get_int(0, "mgmt.max-backoff");
1146             if (!max_backoff) {
1147                 max_backoff = 15;
1148             }
1149         }
1150         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, max_backoff);
1151
1152         rate_limit = cfg_get_int(0, "%s.rate-limit", pfx);
1153         if (!rate_limit) {
1154             rate_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.rate-limit");
1155         }
1156         burst_limit = cfg_get_int(0, "%s.burst-limit", pfx);
1157         if (!burst_limit) {
1158             burst_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.burst-limit");
1159         }
1160         ofproto_set_rate_limit(br->ofproto, rate_limit, burst_limit);
1161
1162         ofproto_set_stp(br->ofproto, cfg_get_bool(0, "%s.stp", pfx));
1163
1164         if (cfg_has("%s.commands.acl", pfx)) {
1165             struct svec command_acls;
1166             char *command_acl;
1167
1168             svec_init(&command_acls);
1169             cfg_get_all_strings(&command_acls, "%s.commands.acl", pfx);
1170             command_acl = svec_join(&command_acls, ",", "");
1171
1172             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, command_acl,
1173                                          cfg_get_string(0, "%s.commands.dir",
1174                                                         pfx));
1175
1176             svec_destroy(&command_acls);
1177             free(command_acl);
1178         } else {
1179             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, NULL, NULL);
1180         }
1181     } else {
1182         union ofp_action action;
1183         flow_t flow;
1184
1185         /* Set up a flow that matches every packet and directs them to
1186          * OFPP_NORMAL (which goes to us). */
1187         memset(&action, 0, sizeof action);
1188         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1189         action.output.len = htons(sizeof action);
1190         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1191         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1192         ofproto_add_flow(br->ofproto, &flow, OFPFW_ALL, 0,
1193                          &action, 1, 0);
1194
1195         ofproto_set_in_band(br->ofproto, false);
1196         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, 1);
1197         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, 5);
1198         ofproto_set_failure(br->ofproto, false);
1199         ofproto_set_stp(br->ofproto, false);
1200     }
1201     free(pfx);
1202
1203     ofproto_set_controller(br->ofproto, br->controller);
1204 }
1205
1206 static void
1207 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct svec *ifaces)
1208 {
1209     size_t i, j;
1210
1211     svec_init(ifaces);
1212     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1213         struct port *port = br->ports[i];
1214         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1215             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1216             svec_add(ifaces, iface->name);
1217         }
1218     }
1219     svec_sort(ifaces);
1220     assert(svec_is_unique(ifaces));
1221 }
1222
1223 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1224  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1225  *
1226  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1227  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1228  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1229  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1230  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1231 static void
1232 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1233 {
1234     struct odp_port *dpif_ports;
1235     size_t n_dpif_ports;
1236     size_t i, j;
1237
1238     /* Reset all interface numbers. */
1239     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1240         struct port *port = br->ports[i];
1241         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1242             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1243             iface->dp_ifidx = -1;
1244         }
1245     }
1246     port_array_clear(&br->ifaces);
1247
1248     dpif_port_list(&br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1249     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1250         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1251         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1252         if (iface) {
1253             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1254                 VLOG_WARN("dp%u reported interface %s twice",
1255                           dpif_id(&br->dpif), p->devname);
1256             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1257                 VLOG_WARN("dp%u reported interface %"PRIu16" twice",
1258                           dpif_id(&br->dpif), p->port);
1259             } else {
1260                 port_array_set(&br->ifaces, p->port, iface);
1261                 iface->dp_ifidx = p->port;
1262             }
1263         }
1264     }
1265     free(dpif_ports);
1266 }
1267 \f
1268 /* Bridge packet processing functions. */
1269
1270 static int
1271 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1272 {
1273     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, 0) & BOND_MASK;
1274 }
1275
1276 static struct bond_entry *
1277 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1278 {
1279     return &port->bond_hash[bond_hash(mac)];
1280 }
1281
1282 static int
1283 bond_choose_iface(const struct port *port)
1284 {
1285     size_t i;
1286     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1287         if (port->ifaces[i]->enabled) {
1288             return i;
1289         }
1290     }
1291     return -1;
1292 }
1293
1294 static bool
1295 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1296                     uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1297 {
1298     struct iface *iface;
1299
1300     assert(port->n_ifaces);
1301     if (port->n_ifaces == 1) {
1302         iface = port->ifaces[0];
1303     } else {
1304         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src);
1305         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
1306             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
1307             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
1308              * is only good for testing the rebalancing code. */
1309             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
1310             if (e->iface_idx < 0) {
1311                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
1312                 return false;
1313             }
1314             e->iface_tag = tag_create_random();
1315         }
1316         *tags |= e->iface_tag;
1317         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
1318     }
1319     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
1320     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
1321     return true;
1322 }
1323
1324 static void
1325 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
1326 {
1327     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1328     struct port *port = iface->port;
1329
1330     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1331         /* Nothing to do. */
1332         return;
1333     }
1334     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
1335                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
1336     if (carrier == iface->enabled) {
1337         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1338         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1339                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
1340     } else {
1341         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
1342         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
1343         if (delay) {
1344             VLOG_INFO_RL(&rl,
1345                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
1346                          iface->name,
1347                          carrier ? "enabled" : "disabled",
1348                          carrier ? "up" : "down",
1349                          delay);
1350         }
1351     }
1352 }
1353
1354 static void
1355 bond_choose_active_iface(struct port *port)
1356 {
1357     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1358
1359     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
1360     port->active_iface_tag = tag_create_random();
1361     if (port->active_iface >= 0) {
1362         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
1363                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
1364     } else {
1365         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
1366                      port->name);
1367     }
1368 }
1369
1370 static void
1371 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
1372 {
1373     struct port *port = iface->port;
1374     struct bridge *br = port->bridge;
1375
1376     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1377     if (enable == iface->enabled) {
1378         return;
1379     }
1380
1381     iface->enabled = enable;
1382     if (!iface->enabled) {
1383         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
1384         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
1385         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
1386             ofproto_revalidate(br->ofproto,
1387                                port->active_iface_tag);
1388             bond_choose_active_iface(port);
1389         }
1390         bond_send_learning_packets(port);
1391     } else {
1392         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
1393         if (port->active_iface < 0) {
1394             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
1395             bond_choose_active_iface(port);
1396             bond_send_learning_packets(port);
1397         }
1398         iface->tag = tag_create_random();
1399     }
1400 }
1401
1402 static void
1403 bond_run(struct bridge *br)
1404 {
1405     size_t i, j;
1406
1407     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1408         struct port *port = br->ports[i];
1409         if (port->n_ifaces < 2) {
1410             continue;
1411         }
1412         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1413             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1414             if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
1415                 bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
1416             }
1417         }
1418     }
1419 }
1420
1421 static void
1422 bond_wait(struct bridge *br)
1423 {
1424     size_t i, j;
1425
1426     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1427         struct port *port = br->ports[i];
1428         if (port->n_ifaces < 2) {
1429             continue;
1430         }
1431         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1432             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1433             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
1434                 poll_timer_wait(iface->delay_expires - time_msec());
1435             }
1436         }
1437     }
1438 }
1439
1440 static bool
1441 set_dst(struct dst *p, const flow_t *flow,
1442         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1443         tag_type *tags)
1444 {
1445     /* STP handling.
1446      *
1447      * XXX This uses too many tags: any broadcast flow will get one tag per
1448      * destination port, and thus a broadcast on a switch of any size is likely
1449      * to have all tag bits set.  We should figure out a way to be smarter.
1450      *
1451      * This is OK when STP is disabled, because stp_state_tag is 0 then. */
1452     *tags |= out_port->stp_state_tag;
1453     if (!(out_port->stp_state & (STP_DISABLED | STP_FORWARDING))) {
1454         return false;
1455     }
1456
1457     p->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
1458               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
1459               : ntohs(flow->dl_vlan));
1460     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, &p->dp_ifidx, tags);
1461 }
1462
1463 static void
1464 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
1465 {
1466     struct dst tmp = *p;
1467     *p = *q;
1468     *q = tmp;
1469 }
1470
1471 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
1472  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
1473  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
1474  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
1475  * possibly overkill.) */
1476 static void
1477 partition_dsts(struct dst *dsts, size_t n_dsts, int vlan)
1478 {
1479     struct dst *first = dsts;
1480     struct dst *last = dsts + n_dsts;
1481
1482     while (first != last) {
1483         /* Invariants:
1484          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
1485          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
1486          *      - first < last. */
1487         while (first->vlan == vlan) {
1488             if (++first == last) {
1489                 return;
1490             }
1491         }
1492
1493         /* Same invariants, plus one additional:
1494          *      - first->vlan != vlan.
1495          */
1496         while (last[-1].vlan != vlan) {
1497             if (--last == first) {
1498                 return;
1499             }
1500         }
1501
1502         /* Same invariants, plus one additional:
1503          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
1504         swap_dst(first++, --last);
1505     }
1506 }
1507
1508 static int
1509 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
1510 {
1511     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
1512     return ffs(mask);
1513 }
1514
1515 static bool
1516 dst_is_duplicate(const struct dst *dsts, size_t n_dsts,
1517                  const struct dst *test)
1518 {
1519     size_t i;
1520     for (i = 0; i < n_dsts; i++) {
1521         if (dsts[i].vlan == test->vlan && dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
1522             return true;
1523         }
1524     }
1525     return false;
1526 }
1527
1528 static bool
1529 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1530 {
1531     return port->vlan < 0 && bitmap_is_set(port->trunks, vlan);
1532 }
1533
1534 static bool
1535 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1536 {
1537     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
1538 }
1539
1540 static size_t
1541 compose_dsts(const struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1542              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1543              struct dst dsts[], tag_type *tags)
1544 {
1545     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
1546     struct dst *dst = dsts;
1547     size_t i;
1548
1549     *tags |= in_port->stp_state_tag;
1550     if (out_port == FLOOD_PORT) {
1551         /* XXX use ODP_FLOOD if no vlans or bonding. */
1552         /* XXX even better, define each VLAN as a datapath port group */
1553         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1554             struct port *port = br->ports[i];
1555             if (port != in_port && port_includes_vlan(port, vlan)
1556                 && !port->is_mirror_output_port
1557                 && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)) {
1558                 mirrors |= port->dst_mirrors;
1559                 dst++;
1560             }
1561         }
1562     } else if (out_port && set_dst(dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
1563         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
1564         dst++;
1565     }
1566
1567     while (mirrors) {
1568         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
1569         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
1570             if (m->out_port) {
1571                 if (set_dst(dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
1572                     && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1573                     dst++;
1574                 }
1575             } else {
1576                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1577                     struct port *port = br->ports[i];
1578                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
1579                         && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)
1580                         && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst))
1581                     {
1582                         if (port->vlan < 0) {
1583                             dst->vlan = m->out_vlan;
1584                         }
1585                         if (dst->dp_ifidx == flow->in_port
1586                             && dst->vlan == vlan) {
1587                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
1588                             continue;
1589                         }
1590                         dst++;
1591                     }
1592                 }
1593             }
1594         }
1595         mirrors &= mirrors - 1;
1596     }
1597
1598     partition_dsts(dsts, dst - dsts, ntohs(flow->dl_vlan));
1599     return dst - dsts;
1600 }
1601
1602 static void UNUSED
1603 print_dsts(const struct dst *dsts, size_t n)
1604 {
1605     for (; n--; dsts++) {
1606         printf(">p%"PRIu16, dsts->dp_ifidx);
1607         if (dsts->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
1608             printf("v%"PRIu16, dsts->vlan);
1609         }
1610     }
1611 }
1612
1613 static void
1614 compose_actions(struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1615                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1616                 tag_type *tags, struct odp_actions *actions)
1617 {
1618     struct dst dsts[DP_MAX_PORTS * (MAX_MIRRORS + 1)];
1619     size_t n_dsts;
1620     const struct dst *p;
1621     uint16_t cur_vlan;
1622
1623     n_dsts = compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, dsts, tags);
1624
1625     cur_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1626     for (p = dsts; p < &dsts[n_dsts]; p++) {
1627         union odp_action *a;
1628         if (p->vlan != cur_vlan) {
1629             if (p->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1630                 odp_actions_add(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
1631             } else {
1632                 a = odp_actions_add(actions, ODPAT_SET_VLAN_VID);
1633                 a->vlan_vid.vlan_vid = htons(p->vlan);
1634             }
1635             cur_vlan = p->vlan;
1636         }
1637         a = odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT);
1638         a->output.port = p->dp_ifidx;
1639     }
1640 }
1641
1642 static bool
1643 is_bcast_arp_reply(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet)
1644 {
1645     struct arp_eth_header *arp = (struct arp_eth_header *) packet->data;
1646     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
1647             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
1648             && packet->size >= sizeof(struct arp_eth_header)
1649             && arp->ar_op == ARP_OP_REQUEST);
1650 }
1651
1652 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
1653  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
1654  * not at all, if 'packet' was NULL. */
1655 static bool
1656 process_flow(struct bridge *br, const flow_t *flow,
1657              const struct ofpbuf *packet, struct odp_actions *actions,
1658              tag_type *tags)
1659 {
1660     struct iface *in_iface;
1661     struct port *in_port;
1662     struct port *out_port = NULL; /* By default, drop the packet/flow. */
1663     int vlan;
1664
1665     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
1666     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
1667     if (!in_iface) {
1668         /* No interface?  Something fishy... */
1669         if (packet != NULL) {
1670             /* Odd.  A few possible reasons here:
1671              *
1672              * - We deleted an interface but there are still a few packets
1673              *   queued up from it.
1674              *
1675              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
1676              *   add-if") that we don't know about.
1677              *
1678              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
1679              *   one of our bridge ports.
1680              */
1681             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1682
1683             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
1684                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port); 
1685         }
1686
1687         /* Return without adding any actions, to drop packets on this flow. */
1688         return true;
1689     }
1690     in_port = in_iface->port;
1691
1692     /* Figure out what VLAN this packet belongs to.
1693      *
1694      * Note that dl_vlan of 0 and of OFP_VLAN_NONE both mean that the packet
1695      * belongs to VLAN 0, so we should treat both cases identically.  (In the
1696      * former case, the packet has an 802.1Q header that specifies VLAN 0,
1697      * presumably to allow a priority to be specified.  In the latter case, the
1698      * packet does not have any 802.1Q header.) */
1699     vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1700     if (vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1701         vlan = 0;
1702     }
1703     if (in_port->vlan >= 0) {
1704         if (vlan) {
1705             /* XXX support double tagging? */
1706             if (packet != NULL) {
1707                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1708                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
1709                              "packet received on port %s configured with "
1710                              "implicit VLAN %"PRIu16,
1711                              br->name, ntohs(flow->dl_vlan),
1712                              in_port->name, in_port->vlan);
1713             }
1714             goto done;
1715         }
1716         vlan = in_port->vlan;
1717     } else {
1718         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
1719             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1720             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
1721                          "packet received on port %s not configured for "
1722                          "trunking VLAN %d",
1723                          br->name, vlan, in_port->name, vlan);
1724             goto done;
1725         }
1726     }
1727
1728     /* Drop frames for ports that STP wants entirely killed (both for
1729      * forwarding and for learning).  Later, after we do learning, we'll drop
1730      * the frames that STP wants to do learning but not forwarding on. */
1731     if (in_port->stp_state & (STP_LISTENING | STP_BLOCKING)) {
1732         goto done;
1733     }
1734
1735     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
1736     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
1737         goto done;
1738     }
1739
1740     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
1741     if (in_port->is_mirror_output_port) {
1742         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1743         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port %s, "
1744                      "which is reserved exclusively for mirroring",
1745                      br->name, in_port->name);
1746         goto done;
1747     }
1748
1749     /* Multicast (and broadcast) packets on bonds need special attention, to
1750      * avoid receiving duplicates. */
1751     if (in_port->n_ifaces > 1 && eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
1752         *tags |= in_port->active_iface_tag;
1753         if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
1754             /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
1755             goto done;
1756         } else {
1757             /* Drop all multicast packets for which we have learned a different
1758              * input port, because we probably sent the packet on one slaves
1759              * and got it back on the active slave.  Broadcast ARP replies are
1760              * an exception to this rule: the host has moved to another
1761              * switch. */
1762             int src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan);
1763             if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx) {
1764                 if (packet) {
1765                     if (!is_bcast_arp_reply(flow, packet)) {
1766                         goto done;
1767                     }
1768                 } else {
1769                     /* No way to know whether it's an ARP reply, because the
1770                      * flow entry doesn't include enough information and we
1771                      * don't have a packet.  Punt. */
1772                     return false;
1773                 }
1774             }
1775         }
1776     }
1777
1778     /* MAC learning. */
1779     out_port = FLOOD_PORT;
1780     if (br->ml) {
1781         int out_port_idx;
1782
1783         /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
1784         if (packet) {
1785             tag_type rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src,
1786                                                   vlan, in_port->port_idx);
1787             if (rev_tag) {
1788                 /* The log messages here could actually be useful in debugging,
1789                  * so keep the rate limit relatively high. */
1790                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
1791                                                                         300);
1792                 VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
1793                             "on port %s in VLAN %d",
1794                             br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
1795                             in_port->name, vlan);
1796                 ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
1797             }
1798         }
1799
1800         /* Determine output port. */
1801         out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan,
1802                                                tags);
1803         if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
1804             out_port = br->ports[out_port_idx];
1805         }
1806     }
1807
1808     /* Don't send packets out their input ports.  Don't forward frames that STP
1809      * wants us to discard. */
1810     if (in_port == out_port || in_port->stp_state == STP_LEARNING) {
1811         out_port = NULL;
1812     }
1813
1814 done:
1815     compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions);
1816
1817     /*
1818      * We send out only a single packet, instead of setting up a flow, if the
1819      * packet is an ARP directed to broadcast that arrived on a bonded
1820      * interface.  In such a situation ARP requests and replies must be handled
1821      * differently, but OpenFlow unfortunately can't distinguish them.
1822      */
1823     return (in_port->n_ifaces < 2
1824             || flow->dl_type != htons(ETH_TYPE_ARP)
1825             || !eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst));
1826 }
1827
1828 /* Careful: 'opp' is in host byte order and opp->port_no is an OFP port
1829  * number. */
1830 static void
1831 bridge_port_changed_ofhook_cb(enum ofp_port_reason reason,
1832                               const struct ofp_phy_port *opp,
1833                               void *br_)
1834 {
1835     struct bridge *br = br_;
1836     struct iface *iface;
1837     struct port *port;
1838
1839     iface = iface_from_dp_ifidx(br, ofp_port_to_odp_port(opp->port_no));
1840     if (!iface) {
1841         return;
1842     }
1843     port = iface->port;
1844
1845     if (reason == OFPPR_DELETE) {
1846         VLOG_WARN("bridge %s: interface %s deleted unexpectedly",
1847                   br->name, iface->name);
1848         iface_destroy(iface);
1849         if (!port->n_ifaces) {
1850             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
1851                       br->name, port->name);
1852             port_destroy(port);
1853         }
1854
1855         bridge_flush(br);
1856     } else {
1857         memcpy(iface->mac, opp->hw_addr, ETH_ADDR_LEN);
1858         if (port->n_ifaces > 1) {
1859             bool up = !(opp->state & OFPPS_LINK_DOWN);
1860             bond_link_status_update(iface, up);
1861             port_update_bond_compat(port);
1862         }
1863     }
1864 }
1865
1866 static bool
1867 bridge_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
1868                         struct odp_actions *actions, tag_type *tags, void *br_)
1869 {
1870     struct bridge *br = br_;
1871
1872 #if 0
1873     if (flow->dl_type == htons(OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE)
1874         && eth_addr_equals(flow->dl_dst, stp_eth_addr)) {
1875         brstp_receive(br, flow, payload);
1876         return true;
1877     }
1878 #endif
1879
1880     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
1881     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags);
1882 }
1883
1884 static void
1885 bridge_account_flow_ofhook_cb(const flow_t *flow,
1886                               const union odp_action *actions,
1887                               size_t n_actions, unsigned long long int n_bytes,
1888                               void *br_)
1889 {
1890     struct bridge *br = br_;
1891     const union odp_action *a;
1892
1893     if (!br->has_bonded_ports) {
1894         return;
1895     }
1896
1897     for (a = actions; a < &actions[n_actions]; a++) {
1898         if (a->type == ODPAT_OUTPUT) {
1899             struct port *port = port_from_dp_ifidx(br, a->output.port);
1900             if (port && port->n_ifaces >= 2) {
1901                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, flow->dl_src);
1902                 e->tx_bytes += n_bytes;
1903             }
1904         }
1905     }
1906 }
1907
1908 static void
1909 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
1910 {
1911     struct bridge *br = br_;
1912     size_t i;
1913
1914     if (!br->has_bonded_ports) {
1915         return;
1916     }
1917
1918     /* The current ofproto implementation calls this callback at least once a
1919      * second, so this timer implementation is sufficient. */
1920     if (time_msec() < br->bond_next_rebalance) {
1921         return;
1922     }
1923     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
1924
1925     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1926         struct port *port = br->ports[i];
1927         if (port->n_ifaces > 1) {
1928             bond_rebalance_port(port);
1929         }
1930     }
1931 }
1932
1933 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
1934     bridge_port_changed_ofhook_cb,
1935     bridge_normal_ofhook_cb,
1936     bridge_account_flow_ofhook_cb,
1937     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
1938 };
1939 \f
1940 /* Bonding functions. */
1941
1942 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
1943  * bond rebalancing.  */
1944 struct slave_balance {
1945     struct iface *iface;        /* The interface. */
1946     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
1947
1948     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
1949      * increasing tx_bytes. */
1950     struct bond_entry **hashes;
1951     size_t n_hashes;
1952 };
1953
1954 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
1955  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
1956  * ascending order of bytes transmitted. */
1957 static int
1958 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
1959 {
1960     const struct bond_entry *const *ap = a_;
1961     const struct bond_entry *const *bp = b_;
1962     const struct bond_entry *a = *ap;
1963     const struct bond_entry *b = *bp;
1964     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
1965         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
1966     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
1967         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
1968     } else {
1969         return 0;
1970     }
1971 }
1972
1973 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
1974  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
1975 static int
1976 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
1977 {
1978     const struct slave_balance *a = a_;
1979     const struct slave_balance *b = b_;
1980     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
1981         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
1982     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
1983         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
1984     } else {
1985         return 0;
1986     }
1987 }
1988
1989 static void
1990 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
1991 {
1992     struct slave_balance tmp = *a;
1993     *a = *b;
1994     *b = tmp;
1995 }
1996
1997 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
1998  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
1999  *
2000  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2001  * location. */
2002 static void
2003 resort_bals(struct slave_balance *p,
2004             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2005 {
2006     if (n_bals > 1) {
2007         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2008             swap_bals(p, p - 1);
2009         }
2010         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2011             swap_bals(p, p + 1);
2012         }
2013     }
2014 }
2015
2016 static void
2017 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2018 {
2019     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2020         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2021         const struct slave_balance *b;
2022
2023         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2024             size_t i;
2025
2026             if (b > bals) {
2027                 ds_put_char(&ds, ',');
2028             }
2029             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2030                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2031
2032             if (!b->iface->enabled) {
2033                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2034             }
2035             if (b->n_hashes > 0) {
2036                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2037                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2038                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2039                     if (i > 0) {
2040                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2041                     }
2042                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2043                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2044                 }
2045                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2046             }
2047         }
2048         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2049         ds_destroy(&ds);
2050     }
2051 }
2052
2053 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2054 static void
2055 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2056                 struct bond_entry *hash)
2057 {
2058     struct port *port = from->iface->port;
2059     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2060
2061     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2062               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2063               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2064               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2065               from->iface->name, to->iface->name,
2066               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2067               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2068
2069     /* Delete element from from->hashes.
2070      *
2071      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2072      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2073      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2074      * point in doing that.  */
2075     if (from->hashes[0] == hash) {
2076         from->hashes++;
2077     } else {
2078         int i = hash - from->hashes[0];
2079         memmove(from->hashes + i, from->hashes + i + 1,
2080                 (from->n_hashes - (i + 1)) * sizeof *from->hashes);
2081     }
2082     from->n_hashes--;
2083
2084     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2085     from->tx_bytes -= delta;
2086     to->tx_bytes += delta;
2087
2088     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2089     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2090     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2091     hash->iface_tag = tag_create_random();
2092 }
2093
2094 static void
2095 bond_rebalance_port(struct port *port)
2096 {
2097     struct slave_balance bals[DP_MAX_PORTS];
2098     size_t n_bals;
2099     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2100     struct slave_balance *b, *from, *to;
2101     struct bond_entry *e;
2102     size_t i;
2103
2104     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2105      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2106      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2107      * loaded slave.
2108      *
2109      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2110      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2111      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2112      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2113      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
2114     n_bals = port->n_ifaces;
2115     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
2116         b->iface = port->ifaces[b - bals];
2117         b->tx_bytes = 0;
2118         b->hashes = NULL;
2119         b->n_hashes = 0;
2120     }
2121     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2122         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
2123     }
2124     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
2125     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2126         e = hashes[i];
2127         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2128             b = &bals[e->iface_idx];
2129             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
2130             if (!b->hashes) {
2131                 b->hashes = &hashes[i];
2132             }
2133             b->n_hashes++;
2134         }
2135     }
2136     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
2137     log_bals(bals, n_bals, port);
2138
2139     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
2140      * array earlier). */
2141     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
2142         n_bals--;
2143         if (!n_bals) {
2144             return;
2145         }
2146     }
2147
2148     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
2149     to = &bals[n_bals - 1];
2150     for (from = bals; from < to; ) {
2151         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
2152         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
2153             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
2154              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
2155              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
2156             break;
2157         } else if (from->n_hashes == 1) {
2158             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
2159              * load away from it, even though we want to. */
2160             from++;
2161         } else {
2162             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
2163              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
2164              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
2165              * must not cause 'to''s load to exceed 'from''s load.
2166              *
2167              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
2168              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
2169              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
2170              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
2171             size_t i;
2172
2173             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
2174                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
2175                 if (to->tx_bytes + delta < from->tx_bytes - delta) {
2176                     break;
2177                 }
2178             }
2179             if (i < from->n_hashes) {
2180                 bond_shift_load(from, to, from->hashes[i]);
2181
2182                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
2183                  * point to different slave_balance structures.  It is only
2184                  * valid to do these two operations in a row at all because we
2185                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
2186                 resort_bals(from, bals, n_bals);
2187                 resort_bals(to, bals, n_bals);
2188             } else {
2189                 from++;
2190             }
2191         }
2192     }
2193
2194     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
2195      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
2196     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2197         e->tx_bytes /= 2;
2198     }
2199 }
2200
2201 static void
2202 bond_send_learning_packets(struct port *port)
2203 {
2204     struct bridge *br = port->bridge;
2205     struct mac_entry *e;
2206     struct ofpbuf packet;
2207     int error, n_packets, n_errors;
2208
2209     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0 || !br->ml) {
2210         return;
2211     }
2212
2213     ofpbuf_init(&packet, 128);
2214     error = n_packets = n_errors = 0;
2215     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
2216         static const char s[] = "Open vSwitch Bond Failover";
2217         union ofp_action actions[2], *a;
2218         struct eth_header *eth;
2219         struct llc_snap_header *llc_snap;
2220         uint16_t dp_ifidx;
2221         tag_type tags = 0;
2222         flow_t flow;
2223         int retval;
2224
2225         if (e->port == port->port_idx
2226             || !choose_output_iface(port, e->mac, &dp_ifidx, &tags)) {
2227             continue;
2228         }
2229
2230         /* Compose packet to send. */
2231         ofpbuf_clear(&packet);
2232         eth = ofpbuf_put_zeros(&packet, ETH_HEADER_LEN);
2233         llc_snap = ofpbuf_put_zeros(&packet, LLC_SNAP_HEADER_LEN);
2234         ofpbuf_put(&packet, s, sizeof s); /* Includes null byte. */
2235         ofpbuf_put(&packet, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2236
2237         memcpy(eth->eth_dst, eth_addr_broadcast, ETH_ADDR_LEN);
2238         memcpy(eth->eth_src, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2239         eth->eth_type = htons(packet.size - ETH_HEADER_LEN);
2240
2241         llc_snap->llc.llc_dsap = LLC_DSAP_SNAP;
2242         llc_snap->llc.llc_ssap = LLC_SSAP_SNAP;
2243         llc_snap->llc.llc_cntl = LLC_CNTL_SNAP;
2244         memcpy(llc_snap->snap.snap_org, "\x00\x23\x20", 3);
2245         llc_snap->snap.snap_type = htons(0xf177); /* Random number. */
2246
2247         /* Compose actions. */
2248         memset(actions, 0, sizeof actions);
2249         a = actions;
2250         if (e->vlan) {
2251             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
2252             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
2253             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
2254             a++;
2255         }
2256         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
2257         a->output.len = htons(sizeof *a);
2258         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
2259         a++;
2260
2261         /* Send packet. */
2262         n_packets++;
2263         flow_extract(&packet, ODPP_NONE, &flow);
2264         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
2265                                      &packet);
2266         if (retval) {
2267             error = retval;
2268             n_errors++;
2269         }
2270     }
2271     ofpbuf_uninit(&packet);
2272
2273     if (n_errors) {
2274         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2275         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2276                      "packets, last error was: %s",
2277                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2278     } else {
2279         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2280                  port->name, n_packets);
2281     }
2282 }
2283 \f
2284 /* Bonding unixctl user interface functions. */
2285
2286 static void
2287 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn, const char *args UNUSED)
2288 {
2289     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2290     const struct bridge *br;
2291
2292     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
2293
2294     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2295         size_t i;
2296
2297         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2298             const struct port *port = br->ports[i];
2299             if (port->n_ifaces > 1) {
2300                 size_t j;
2301
2302                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
2303                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2304                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2305                     if (j) {
2306                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
2307                     }
2308                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
2309                 }
2310                 ds_put_char(&ds, '\n');
2311             }
2312         }
2313     }
2314     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2315     ds_destroy(&ds);
2316 }
2317
2318 static struct port *
2319 bond_find(const char *name)
2320 {
2321     const struct bridge *br;
2322
2323     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2324         size_t i;
2325
2326         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2327             struct port *port = br->ports[i];
2328             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
2329                 return port;
2330             }
2331         }
2332     }
2333     return NULL;
2334 }
2335
2336 static void
2337 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2338 {
2339     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2340     const struct port *port;
2341     size_t j;
2342
2343     port = bond_find(args);
2344     if (!port) {
2345         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2346         return;
2347     }
2348
2349     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
2350     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
2351     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
2352                   port->bridge->bond_next_rebalance - time_msec());
2353     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2354         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2355         struct bond_entry *be;
2356
2357         /* Basic info. */
2358         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
2359                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
2360         if (j == port->active_iface) {
2361             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
2362         }
2363         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2364             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
2365                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
2366                           iface->delay_expires - time_msec());
2367         }
2368
2369         /* Hashes. */
2370         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
2371             int hash = be - port->bond_hash;
2372             struct mac_entry *me;
2373
2374             if (be->iface_idx != j) {
2375                 continue;
2376             }
2377
2378             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %lld kB load\n",
2379                           hash, be->tx_bytes / 1024);
2380
2381             /* MACs. */
2382             if (!port->bridge->ml) {
2383                 break;
2384             }
2385
2386             LIST_FOR_EACH (me, struct mac_entry, lru_node,
2387                            &port->bridge->ml->lrus) {
2388                 uint16_t dp_ifidx;
2389                 tag_type tags = 0;
2390                 if (bond_hash(me->mac) == hash
2391                     && me->port != port->port_idx
2392                     && choose_output_iface(port, me->mac, &dp_ifidx, &tags)
2393                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
2394                 {
2395                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
2396                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
2397                 }
2398             }
2399         }
2400     }
2401     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2402     ds_destroy(&ds);
2403 }
2404
2405 static void
2406 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2407 {
2408     char *args = (char *) args_;
2409     char *save_ptr = NULL;
2410     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
2411     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2412     struct port *port;
2413     struct iface *iface;
2414     struct bond_entry *entry;
2415     int hash;
2416
2417     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2418     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2419     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2420     if (!slave_s) {
2421         unixctl_command_reply(conn, 501,
2422                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
2423         return;
2424     }
2425
2426     port = bond_find(bond_s);
2427     if (!port) {
2428         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2429         return;
2430     }
2431
2432     if (sscanf(hash_s, "%"SCNx8":%"SCNx8":%"SCNx8":%"SCNx8":%"SCNx8":%"SCNx8,
2433                &mac[0], &mac[1], &mac[2], &mac[3], &mac[4], &mac[5]) == 6) {
2434         hash = bond_hash(mac);
2435     } else if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
2436         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
2437     } else {
2438         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
2439         return;
2440     }
2441
2442     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2443     if (!iface) {
2444         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2445         return;
2446     }
2447
2448     if (!iface->enabled) {
2449         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
2450         return;
2451     }
2452
2453     entry = &port->bond_hash[hash];
2454     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
2455     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
2456     entry->iface_tag = tag_create_random();
2457     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
2458 }
2459
2460 static void
2461 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2462 {
2463     char *args = (char *) args_;
2464     char *save_ptr = NULL;
2465     char *bond_s, *slave_s;
2466     struct port *port;
2467     struct iface *iface;
2468
2469     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2470     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2471     if (!slave_s) {
2472         unixctl_command_reply(conn, 501,
2473                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
2474         return;
2475     }
2476
2477     port = bond_find(bond_s);
2478     if (!port) {
2479         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2480         return;
2481     }
2482
2483     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2484     if (!iface) {
2485         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2486         return;
2487     }
2488
2489     if (!iface->enabled) {
2490         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
2491         return;
2492     }
2493
2494     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
2495         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2496         port->active_iface = iface->port_ifidx;
2497         port->active_iface_tag = tag_create_random();
2498         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
2499                   port->name, iface->name);
2500         bond_send_learning_packets(port);
2501         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
2502     } else {
2503         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
2504     }
2505 }
2506
2507 static void
2508 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
2509 {
2510     char *args = (char *) args_;
2511     char *save_ptr = NULL;
2512     char *bond_s, *slave_s;
2513     struct port *port;
2514     struct iface *iface;
2515
2516     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2517     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2518     if (!slave_s) {
2519         unixctl_command_reply(conn, 501,
2520                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
2521         return;
2522     }
2523
2524     port = bond_find(bond_s);
2525     if (!port) {
2526         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2527         return;
2528     }
2529
2530     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2531     if (!iface) {
2532         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2533         return;
2534     }
2535
2536     bond_enable_slave(iface, enable);
2537     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
2538 }
2539
2540 static void
2541 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2542 {
2543     enable_slave(conn, args, true);
2544 }
2545
2546 static void
2547 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2548 {
2549     enable_slave(conn, args, false);
2550 }
2551
2552 static void
2553 bond_init(void)
2554 {
2555     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list);
2556     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show);
2557     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate);
2558     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
2559                              bond_unixctl_set_active_slave);
2560     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave);
2561     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave);
2562 }
2563 \f
2564 /* Port functions. */
2565
2566 static void
2567 port_create(struct bridge *br, const char *name)
2568 {
2569     struct port *port;
2570
2571     port = xcalloc(1, sizeof *port);
2572     port->bridge = br;
2573     port->port_idx = br->n_ports;
2574     port->vlan = -1;
2575     port->trunks = NULL;
2576     port->name = xstrdup(name);
2577     port->active_iface = -1;
2578     port->stp_state = STP_DISABLED;
2579     port->stp_state_tag = 0;
2580
2581     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
2582         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
2583                                sizeof *br->ports);
2584     }
2585     br->ports[br->n_ports++] = port;
2586
2587     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
2588     bridge_flush(br);
2589 }
2590
2591 static void
2592 port_reconfigure(struct port *port)
2593 {
2594     bool bonded = cfg_has_section("bonding.%s", port->name);
2595     struct svec old_ifaces, new_ifaces;
2596     unsigned long *trunks;
2597     int vlan;
2598     size_t i;
2599
2600     /* Collect old and new interfaces. */
2601     svec_init(&old_ifaces);
2602     svec_init(&new_ifaces);
2603     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2604         svec_add(&old_ifaces, port->ifaces[i]->name);
2605     }
2606     svec_sort(&old_ifaces);
2607     if (bonded) {
2608         cfg_get_all_keys(&new_ifaces, "bonding.%s.slave", port->name);
2609         if (!new_ifaces.n) {
2610             VLOG_ERR("port %s: no interfaces specified for bonded port",
2611                      port->name);
2612         } else if (new_ifaces.n == 1) {
2613             VLOG_WARN("port %s: only 1 interface specified for bonded port",
2614                       port->name);
2615         }
2616
2617         port->updelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.updelay", port->name);
2618         if (port->updelay < 0) {
2619             port->updelay = 0;
2620         }
2621         port->downdelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.downdelay", port->name);
2622         if (port->downdelay < 0) {
2623             port->downdelay = 0;
2624         }
2625     } else {
2626         svec_init(&new_ifaces);
2627         svec_add(&new_ifaces, port->name);
2628     }
2629
2630     /* Get rid of deleted interfaces and add new interfaces. */
2631     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2632         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2633         if (!svec_contains(&new_ifaces, iface->name)) {
2634             iface_destroy(iface);
2635         } else {
2636             i++;
2637         }
2638     }
2639     for (i = 0; i < new_ifaces.n; i++) {
2640         const char *name = new_ifaces.names[i];
2641         if (!svec_contains(&old_ifaces, name)) {
2642             iface_create(port, name);
2643         }
2644     }
2645
2646     /* Get VLAN tag. */
2647     vlan = -1;
2648     if (cfg_has("vlan.%s.tag", port->name)) {
2649         if (!bonded) {
2650             vlan = cfg_get_vlan(0, "vlan.%s.tag", port->name);
2651             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
2652                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
2653             }
2654         } else {
2655             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
2656              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
2657             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
2658                       port->name);
2659         }
2660     }
2661     if (port->vlan != vlan) {
2662         port->vlan = vlan;
2663         bridge_flush(port->bridge);
2664     }
2665
2666     /* Get trunked VLANs. */
2667     trunks = NULL;
2668     if (vlan < 0) {
2669         size_t n_trunks, n_errors;
2670         size_t i;
2671
2672         trunks = bitmap_allocate(4096);
2673         n_trunks = cfg_count("vlan.%s.trunks", port->name);
2674         n_errors = 0;
2675         for (i = 0; i < n_trunks; i++) {
2676             int trunk = cfg_get_vlan(i, "vlan.%s.trunks", port->name);
2677             if (trunk >= 0) {
2678                 bitmap_set1(trunks, trunk);
2679             } else {
2680                 n_errors++;
2681             }
2682         }
2683         if (n_errors) {
2684             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
2685                      port->name, n_trunks);
2686         }
2687         if (n_errors == n_trunks) {
2688             if (n_errors) {
2689                 VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
2690                          port->name);
2691             }
2692             bitmap_set_multiple(trunks, 0, 4096, 1);
2693         }
2694     } else {
2695         if (cfg_has("vlan.%s.trunks", port->name)) {
2696             VLOG_ERR("ignoring vlan.%s.trunks in favor of vlan.%s.vlan",
2697                      port->name, port->name);
2698         }
2699     }
2700     if (trunks == NULL
2701         ? port->trunks != NULL
2702         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
2703         bridge_flush(port->bridge);
2704     }
2705     bitmap_free(port->trunks);
2706     port->trunks = trunks;
2707
2708     svec_destroy(&old_ifaces);
2709     svec_destroy(&new_ifaces);
2710 }
2711
2712 static void
2713 port_destroy(struct port *port)
2714 {
2715     if (port) {
2716         struct bridge *br = port->bridge;
2717         struct port *del;
2718         size_t i;
2719
2720         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
2721
2722         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2723             struct mirror *m = br->mirrors[i];
2724             if (m && m->out_port == port) {
2725                 mirror_destroy(m);
2726             }
2727         }
2728
2729         while (port->n_ifaces > 0) {
2730             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
2731         }
2732
2733         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
2734         del->port_idx = port->port_idx;
2735
2736         free(port->ifaces);
2737         bitmap_free(port->trunks);
2738         free(port->name);
2739         free(port);
2740         bridge_flush(br);
2741     }
2742 }
2743
2744 static struct port *
2745 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
2746 {
2747     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
2748     return iface ? iface->port : NULL;
2749 }
2750
2751 static struct port *
2752 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
2753 {
2754     size_t i;
2755
2756     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2757         struct port *port = br->ports[i];
2758         if (!strcmp(port->name, name)) {
2759             return port;
2760         }
2761     }
2762     return NULL;
2763 }
2764
2765 static struct iface *
2766 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
2767 {
2768     size_t j;
2769
2770     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2771         struct iface *iface = port->ifaces[j];
2772         if (!strcmp(iface->name, name)) {
2773             return iface;
2774         }
2775     }
2776     return NULL;
2777 }
2778
2779 static void
2780 port_update_bonding(struct port *port)
2781 {
2782     if (port->n_ifaces < 2) {
2783         /* Not a bonded port. */
2784         if (port->bond_hash) {
2785             free(port->bond_hash);
2786             port->bond_hash = NULL;
2787             proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
2788         }
2789     } else {
2790         if (!port->bond_hash) {
2791             size_t i;
2792
2793             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
2794             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2795                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
2796                 e->iface_idx = -1;
2797                 e->tx_bytes = 0;
2798             }
2799             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
2800             bond_choose_active_iface(port);
2801         }
2802         port_update_bond_compat(port);
2803     }
2804 }
2805
2806 static void
2807 port_update_bond_compat(struct port *port)
2808 {
2809     struct compat_bond bond;
2810     size_t i;
2811
2812     if (port->n_ifaces < 2) {
2813         return;
2814     }
2815
2816     bond.up = false;
2817     bond.updelay = port->updelay;
2818     bond.downdelay = port->downdelay;
2819     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
2820     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
2821     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2822         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2823         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
2824         slave->name = iface->name;
2825         slave->up = ((iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX) ||
2826                      (!iface->enabled && iface->delay_expires != LLONG_MAX));
2827         if (slave->up) {
2828             bond.up = true;
2829         }
2830         memcpy(slave->mac, iface->mac, ETH_ADDR_LEN);
2831     }
2832     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
2833     free(bond.slaves);
2834 }
2835
2836 static void
2837 port_update_vlan_compat(struct port *port)
2838 {
2839     struct bridge *br = port->bridge;
2840     char *vlandev_name = NULL;
2841
2842     if (port->vlan > 0) {
2843         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
2844          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
2845          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
2846          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
2847          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
2848          * includes port->vlan.
2849          *
2850          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
2851          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
2852          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
2853         size_t i;
2854         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2855             struct port *p = br->ports[i];
2856             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
2857                 && p->n_ifaces
2858                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
2859             {
2860                 const uint8_t *ea = p->ifaces[0]->mac;
2861                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
2862                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
2863                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
2864                     vlandev_name = p->name;
2865                 }
2866             }
2867         }
2868     }
2869     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
2870 }
2871 \f
2872 /* Interface functions. */
2873
2874 static void
2875 iface_create(struct port *port, const char *name)
2876 {
2877     struct iface *iface;
2878
2879     iface = xcalloc(1, sizeof *iface);
2880     iface->port = port;
2881     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
2882     iface->name = xstrdup(name);
2883     iface->dp_ifidx = -1;
2884     iface->tag = tag_create_random();
2885     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
2886
2887     netdev_nodev_get_etheraddr(name, iface->mac);
2888     netdev_nodev_get_carrier(name, &iface->enabled);
2889
2890     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
2891         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
2892                                   sizeof *port->ifaces);
2893     }
2894     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
2895     if (port->n_ifaces > 1) {
2896         port->bridge->has_bonded_ports = true;
2897     }
2898
2899     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
2900
2901     port_update_bonding(port);
2902     bridge_flush(port->bridge);
2903 }
2904
2905 static void
2906 iface_destroy(struct iface *iface)
2907 {
2908     if (iface) {
2909         struct port *port = iface->port;
2910         struct bridge *br = port->bridge;
2911         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
2912         struct iface *del;
2913
2914         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
2915             port_array_set(&br->ifaces, iface->dp_ifidx, NULL);
2916         }
2917
2918         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
2919         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
2920
2921         free(iface->name);
2922         free(iface);
2923
2924         if (del_active) {
2925             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2926             bond_choose_active_iface(port);
2927             bond_send_learning_packets(port);
2928         }
2929
2930         port_update_bonding(port);
2931         bridge_flush(port->bridge);
2932     }
2933 }
2934
2935 static struct iface *
2936 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
2937 {
2938     size_t i, j;
2939
2940     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2941         struct port *port = br->ports[i];
2942         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2943             struct iface *iface = port->ifaces[j];
2944             if (!strcmp(iface->name, name)) {
2945                 return iface;
2946             }
2947         }
2948     }
2949     return NULL;
2950 }
2951
2952 static struct iface *
2953 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
2954 {
2955     return port_array_get(&br->ifaces, dp_ifidx);
2956 }
2957 \f
2958 /* Port mirroring. */
2959
2960 static void
2961 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
2962 {
2963     struct svec old_mirrors, new_mirrors;
2964     size_t i;
2965
2966     /* Collect old and new mirrors. */
2967     svec_init(&old_mirrors);
2968     svec_init(&new_mirrors);
2969     cfg_get_subsections(&new_mirrors, "mirror.%s", br->name);
2970     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2971         if (br->mirrors[i]) {
2972             svec_add(&old_mirrors, br->mirrors[i]->name);
2973         }
2974     }
2975
2976     /* Get rid of deleted mirrors and add new mirrors. */
2977     svec_sort(&old_mirrors);
2978     assert(svec_is_unique(&old_mirrors));
2979     svec_sort(&new_mirrors);
2980     assert(svec_is_unique(&new_mirrors));
2981     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2982         struct mirror *m = br->mirrors[i];
2983         if (m && !svec_contains(&new_mirrors, m->name)) {
2984             mirror_destroy(m);
2985         }
2986     }
2987     for (i = 0; i < new_mirrors.n; i++) {
2988         const char *name = new_mirrors.names[i];
2989         if (!svec_contains(&old_mirrors, name)) {
2990             mirror_create(br, name);
2991         }
2992     }
2993     svec_destroy(&old_mirrors);
2994     svec_destroy(&new_mirrors);
2995
2996     /* Reconfigure all mirrors. */
2997     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2998         if (br->mirrors[i]) {
2999             mirror_reconfigure_one(br->mirrors[i]);
3000         }
3001     }
3002
3003     /* Update port reserved status. */
3004     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3005         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
3006     }
3007     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3008         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3009         if (m && m->out_port) {
3010             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
3011         }
3012     }
3013 }
3014
3015 static void
3016 mirror_create(struct bridge *br, const char *name)
3017 {
3018     struct mirror *m;
3019     size_t i;
3020
3021     for (i = 0; ; i++) {
3022         if (i >= MAX_MIRRORS) {
3023             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3024                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, name);
3025             return;
3026         }
3027         if (!br->mirrors[i]) {
3028             break;
3029         }
3030     }
3031
3032     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", name, br->name);
3033     bridge_flush(br);
3034
3035     br->mirrors[i] = m = xcalloc(1, sizeof *m);
3036     m->bridge = br;
3037     m->idx = i;
3038     m->name = xstrdup(name);
3039     svec_init(&m->src_ports);
3040     svec_init(&m->dst_ports);
3041     m->vlans = NULL;
3042     m->n_vlans = 0;
3043     m->out_vlan = -1;
3044     m->out_port = NULL;
3045 }
3046
3047 static void
3048 mirror_destroy(struct mirror *m)
3049 {
3050     if (m) {
3051         struct bridge *br = m->bridge;
3052         size_t i;
3053
3054         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3055             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3056             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3057         }
3058
3059         svec_destroy(&m->src_ports);
3060         svec_destroy(&m->dst_ports);
3061         free(m->vlans);
3062
3063         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
3064         free(m);
3065
3066         bridge_flush(br);
3067     }
3068 }
3069
3070 static void
3071 prune_ports(struct mirror *m, struct svec *ports)
3072 {
3073     struct svec tmp;
3074     size_t i;
3075
3076     svec_sort_unique(ports);
3077
3078     svec_init(&tmp);
3079     for (i = 0; i < ports->n; i++) {
3080         const char *name = ports->names[i];
3081         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
3082             svec_add(&tmp, name);
3083         } else {
3084             VLOG_WARN("mirror.%s.%s: cannot match on nonexistent port %s",
3085                       m->bridge->name, m->name, name);
3086         }
3087     }
3088     svec_swap(ports, &tmp);
3089     svec_destroy(&tmp);
3090 }
3091
3092 static size_t
3093 prune_vlans(struct mirror *m, struct svec *vlan_strings, int **vlans)
3094 {
3095     size_t n_vlans, i;
3096
3097     /* This isn't perfect: it won't combine "0" and "00", and the textual sort
3098      * order won't give us numeric sort order.  But that's good enough for what
3099      * we need right now. */
3100     svec_sort_unique(vlan_strings);
3101
3102     *vlans = xmalloc(sizeof *vlans * vlan_strings->n);
3103     n_vlans = 0;
3104     for (i = 0; i < vlan_strings->n; i++) {
3105         const char *name = vlan_strings->names[i];
3106         int vlan;
3107         if (!str_to_int(name, 10, &vlan) || vlan < 0 || vlan > 4095) {
3108             VLOG_WARN("mirror.%s.%s.select.vlan: ignoring invalid VLAN %s",
3109                       m->bridge->name, m->name, name);
3110         } else {
3111             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
3112         }
3113     }
3114     return n_vlans;
3115 }
3116
3117 static bool
3118 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
3119 {
3120     size_t i;
3121
3122     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3123         if (m->vlans[i] == vlan) {
3124             return true;
3125         }
3126     }
3127     return false;
3128 }
3129
3130 static bool
3131 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
3132 {
3133     size_t i;
3134
3135     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3136         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
3137             return true;
3138         }
3139     }
3140     return false;
3141 }
3142
3143 static void
3144 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m)
3145 {
3146     char *pfx = xasprintf("mirror.%s.%s", m->bridge->name, m->name);
3147     struct svec src_ports, dst_ports, ports;
3148     struct svec vlan_strings;
3149     mirror_mask_t mirror_bit;
3150     const char *out_port_name;
3151     struct port *out_port;
3152     int out_vlan;
3153     size_t n_vlans;
3154     int *vlans;
3155     size_t i;
3156     bool mirror_all_ports;
3157
3158     /* Get output port. */
3159     out_port_name = cfg_get_key(0, "mirror.%s.%s.output.port",
3160                                 m->bridge->name, m->name);
3161     if (out_port_name) {
3162         out_port = port_lookup(m->bridge, out_port_name);
3163         if (!out_port) {
3164             VLOG_ERR("%s.output.port: bridge %s does not have a port "
3165                       "named %s", pfx, m->bridge->name, out_port_name);
3166             mirror_destroy(m);
3167             free(pfx);
3168             return;
3169         }
3170         out_vlan = -1;
3171
3172         if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3173             VLOG_ERR("%s.output.port and %s.output.vlan both specified; "
3174                      "ignoring %s.output.vlan", pfx, pfx, pfx);
3175         }
3176     } else if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3177         out_port = NULL;
3178         out_vlan = cfg_get_vlan(0, "%s.output.vlan", pfx);
3179     } else {
3180         VLOG_ERR("%s: neither %s.output.port nor %s.output.vlan specified, "
3181                  "but exactly one is required; disabling port mirror %s",
3182                  pfx, pfx, pfx, pfx);
3183         mirror_destroy(m);
3184         free(pfx);
3185         return;
3186     }
3187
3188     /* Get all the ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
3189     svec_init(&src_ports);
3190     svec_init(&dst_ports);
3191     svec_init(&ports);
3192     cfg_get_all_keys(&src_ports, "%s.select.src-port", pfx);
3193     cfg_get_all_keys(&dst_ports, "%s.select.dst-port", pfx);
3194     cfg_get_all_keys(&ports, "%s.select.port", pfx);
3195     svec_append(&src_ports, &ports);
3196     svec_append(&dst_ports, &ports);
3197     svec_destroy(&ports);
3198     prune_ports(m, &src_ports);
3199     prune_ports(m, &dst_ports);
3200
3201     /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
3202     svec_init(&vlan_strings);
3203     cfg_get_all_keys(&vlan_strings, "%s.select.vlan", pfx);
3204     n_vlans = prune_vlans(m, &vlan_strings, &vlans);
3205     svec_destroy(&vlan_strings);
3206
3207     /* Update mirror data. */
3208     if (!svec_equal(&m->src_ports, &src_ports)
3209         || !svec_equal(&m->dst_ports, &dst_ports)
3210         || m->n_vlans != n_vlans
3211         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
3212         || m->out_port != out_port
3213         || m->out_vlan != out_vlan) {
3214         bridge_flush(m->bridge);
3215     }
3216     svec_swap(&m->src_ports, &src_ports);
3217     svec_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
3218     free(m->vlans);
3219     m->vlans = vlans;
3220     m->n_vlans = n_vlans;
3221     m->out_port = out_port;
3222     m->out_vlan = out_vlan;
3223
3224     /* If no selection criteria have been given, mirror for all ports. */
3225     mirror_all_ports = (!m->src_ports.n) && (!m->dst_ports.n) && (!m->n_vlans);
3226
3227     /* Update ports. */
3228     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
3229     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3230         struct port *port = m->bridge->ports[i];
3231
3232         if (mirror_all_ports
3233             || svec_contains(&m->src_ports, port->name)
3234             || (m->n_vlans
3235                 && (!port->vlan
3236                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
3237                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
3238             port->src_mirrors |= mirror_bit;
3239         } else {
3240             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3241         }
3242
3243         if (mirror_all_ports || svec_contains(&m->dst_ports, port->name)) {
3244             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
3245         } else {
3246             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3247         }
3248     }
3249
3250     /* Clean up. */
3251     svec_destroy(&src_ports);
3252     svec_destroy(&dst_ports);
3253     free(pfx);
3254 }
3255 \f
3256 /* Spanning tree protocol. */
3257
3258 static void brstp_update_port_state(struct port *);
3259
3260 static void
3261 brstp_send_bpdu(struct ofpbuf *pkt, int port_no, void *br_)
3262 {
3263     struct bridge *br = br_;
3264     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
3265     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, port_no);
3266     if (!iface) {
3267         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
3268                      br->name, port_no);
3269     } else if (eth_addr_is_zero(iface->mac)) {
3270         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d with unknown MAC",
3271                      br->name, port_no);
3272     } else {
3273         union ofp_action action;
3274         struct eth_header *eth = pkt->l2;
3275         flow_t flow;
3276
3277         memcpy(eth->eth_src, iface->mac, ETH_ADDR_LEN);
3278
3279         memset(&action, 0, sizeof action);
3280         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
3281         action.output.len = htons(sizeof action);
3282         action.output.port = htons(port_no);
3283
3284         flow_extract(pkt, ODPP_NONE, &flow);
3285         ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, &action, 1, pkt);
3286     }
3287     ofpbuf_delete(pkt);
3288 }
3289
3290 static void
3291 brstp_reconfigure(struct bridge *br)
3292 {
3293     size_t i;
3294
3295     if (!cfg_get_bool(0, "stp.%s.enabled", br->name)) {
3296         if (br->stp) {
3297             stp_destroy(br->stp);
3298             br->stp = NULL;
3299
3300             bridge_flush(br);
3301         }
3302     } else {
3303         uint64_t bridge_address, bridge_id;
3304         int bridge_priority;
3305
3306         bridge_address = cfg_get_mac(0, "stp.%s.address", br->name);
3307         if (!bridge_address) {
3308             if (br->stp) {
3309                 bridge_address = (stp_get_bridge_id(br->stp)
3310                                   & ((UINT64_C(1) << 48) - 1));
3311             } else {
3312                 uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
3313                 eth_addr_random(mac);
3314                 bridge_address = eth_addr_to_uint64(mac);
3315             }
3316         }
3317
3318         if (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED, "stp.%s.priority",
3319                          br->name)) {
3320             bridge_priority = cfg_get_int(0, "stp.%s.priority", br->name);
3321         } else {
3322             bridge_priority = STP_DEFAULT_BRIDGE_PRIORITY;
3323         }
3324
3325         bridge_id = bridge_address | ((uint64_t) bridge_priority << 48);
3326         if (!br->stp) {
3327             br->stp = stp_create(br->name, bridge_id, brstp_send_bpdu, br);
3328             br->stp_last_tick = time_msec();
3329             bridge_flush(br);
3330         } else {
3331             if (bridge_id != stp_get_bridge_id(br->stp)) {
3332                 stp_set_bridge_id(br->stp, bridge_id);
3333                 bridge_flush(br);
3334             }
3335         }
3336
3337         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3338             struct port *p = br->ports[i];
3339             int dp_ifidx;
3340             struct stp_port *sp;
3341             int path_cost, priority;
3342             bool enable;
3343
3344             if (!p->n_ifaces) {
3345                 continue;
3346             }
3347             dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3348             if (dp_ifidx < 0 || dp_ifidx >= STP_MAX_PORTS) {
3349                 continue;
3350             }
3351
3352             sp = stp_get_port(br->stp, dp_ifidx);
3353             enable = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
3354                                     "stp.%s.port.%s.enabled",
3355                                     br->name, p->name)
3356                       || cfg_get_bool(0, "stp.%s.port.%s.enabled",
3357                                       br->name, p->name));
3358             if (p->is_mirror_output_port) {
3359                 enable = false;
3360             }
3361             if (enable != (stp_port_get_state(sp) != STP_DISABLED)) {
3362                 bridge_flush(br); /* Might not be necessary. */
3363                 if (enable) {
3364                     stp_port_enable(sp);
3365                 } else {
3366                     stp_port_disable(sp);
3367                 }
3368             }
3369
3370             path_cost = cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.path-cost",
3371                                     br->name, p->name);
3372             stp_port_set_path_cost(sp, path_cost ? path_cost : 19 /* XXX */);
3373
3374             priority = (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED,
3375                                      "stp.%s.port.%s.priority",
3376                                      br->name, p->name)
3377                         ? cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.priority",
3378                                       br->name, p->name)
3379                         : STP_DEFAULT_PORT_PRIORITY);
3380             stp_port_set_priority(sp, priority);
3381         }
3382
3383         brstp_adjust_timers(br);
3384     }
3385     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3386         brstp_update_port_state(br->ports[i]);
3387     }
3388 }
3389
3390 static void
3391 brstp_update_port_state(struct port *p)
3392 {
3393     struct bridge *br = p->bridge;
3394     enum stp_state state;
3395
3396     /* Figure out new state. */
3397     state = STP_DISABLED;
3398     if (br->stp && p->n_ifaces > 0) {
3399         int dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3400         if (dp_ifidx >= 0 && dp_ifidx < STP_MAX_PORTS) {
3401             state = stp_port_get_state(stp_get_port(br->stp, dp_ifidx));
3402         }
3403     }
3404
3405     /* Update state. */
3406     if (p->stp_state != state) {
3407         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(10, 10);
3408         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
3409                      p->name, stp_state_name(p->stp_state),
3410                      stp_state_name(state));
3411         if (p->stp_state == STP_DISABLED) {
3412             bridge_flush(br);
3413         } else {
3414             ofproto_revalidate(p->bridge->ofproto, p->stp_state_tag);
3415         }
3416         p->stp_state = state;
3417         p->stp_state_tag = (p->stp_state == STP_DISABLED ? 0
3418                             : tag_create_random());
3419     }
3420 }
3421
3422 static void
3423 brstp_adjust_timers(struct bridge *br)
3424 {
3425     int hello_time = cfg_get_int(0, "stp.%s.hello-time", br->name);
3426     int max_age = cfg_get_int(0, "stp.%s.max-age", br->name);
3427     int forward_delay = cfg_get_int(0, "stp.%s.forward-delay", br->name);
3428
3429     stp_set_hello_time(br->stp, hello_time ? hello_time : 2000);
3430     stp_set_max_age(br->stp, max_age ? max_age : 20000);
3431     stp_set_forward_delay(br->stp, forward_delay ? forward_delay : 15000);
3432 }
3433
3434 static void
3435 brstp_run(struct bridge *br)
3436 {
3437     if (br->stp) {
3438         long long int now = time_msec();
3439         long long int elapsed = now - br->stp_last_tick;
3440         struct stp_port *sp;
3441
3442         if (elapsed > 0) {
3443             stp_tick(br->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
3444             br->stp_last_tick = now;
3445         }
3446         while (stp_get_changed_port(br->stp, &sp)) {
3447             struct port *p = port_from_dp_ifidx(br, stp_port_no(sp));
3448             if (p) {
3449                 brstp_update_port_state(p);
3450             }
3451         }
3452     }
3453 }
3454
3455 static void
3456 brstp_wait(struct bridge *br)
3457 {
3458     if (br->stp) {
3459         poll_timer_wait(1000);
3460     }
3461 }