96a24fd963e11b6310a6cda9807975541d8f5e70
[sliver-openvswitch.git] / vswitchd / bridge.c
1 /* Copyright (c) 2008, 2009, 2010 Nicira Networks
2  *
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <config.h>
17 #include "bridge.h"
18 #include "byte-order.h"
19 #include <assert.h>
20 #include <errno.h>
21 #include <arpa/inet.h>
22 #include <ctype.h>
23 #include <inttypes.h>
24 #include <sys/socket.h>
25 #include <net/if.h>
26 #include <openflow/openflow.h>
27 #include <signal.h>
28 #include <stdlib.h>
29 #include <strings.h>
30 #include <sys/stat.h>
31 #include <sys/socket.h>
32 #include <sys/types.h>
33 #include <unistd.h>
34 #include "bitmap.h"
35 #include "cfm.h"
36 #include "classifier.h"
37 #include "coverage.h"
38 #include "dirs.h"
39 #include "dpif.h"
40 #include "dynamic-string.h"
41 #include "flow.h"
42 #include "hash.h"
43 #include "hmap.h"
44 #include "jsonrpc.h"
45 #include "list.h"
46 #include "mac-learning.h"
47 #include "netdev.h"
48 #include "netlink.h"
49 #include "odp-util.h"
50 #include "ofp-print.h"
51 #include "ofpbuf.h"
52 #include "ofproto/netflow.h"
53 #include "ofproto/ofproto.h"
54 #include "ovsdb-data.h"
55 #include "packets.h"
56 #include "poll-loop.h"
57 #include "proc-net-compat.h"
58 #include "process.h"
59 #include "sha1.h"
60 #include "shash.h"
61 #include "socket-util.h"
62 #include "stream-ssl.h"
63 #include "svec.h"
64 #include "system-stats.h"
65 #include "timeval.h"
66 #include "util.h"
67 #include "unixctl.h"
68 #include "vconn.h"
69 #include "vswitchd/vswitch-idl.h"
70 #include "xenserver.h"
71 #include "vlog.h"
72 #include "sflow_api.h"
73
74 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(bridge);
75
76 COVERAGE_DEFINE(bridge_flush);
77 COVERAGE_DEFINE(bridge_process_flow);
78 COVERAGE_DEFINE(bridge_reconfigure);
79
80 struct dst {
81     uint16_t vlan;
82     uint16_t dp_ifidx;
83 };
84
85 struct dst_set {
86     struct dst builtin[32];
87     struct dst *dsts;
88     size_t n, allocated;
89 };
90
91 static void dst_set_init(struct dst_set *);
92 static void dst_set_add(struct dst_set *, const struct dst *);
93 static void dst_set_free(struct dst_set *);
94
95 struct iface {
96     /* These members are always valid. */
97     struct port *port;          /* Containing port. */
98     size_t port_ifidx;          /* Index within containing port. */
99     char *name;                 /* Host network device name. */
100     tag_type tag;               /* Tag associated with this interface. */
101     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
102
103     /* These members are valid only after bridge_reconfigure() causes them to
104      * be initialized. */
105     struct hmap_node dp_ifidx_node; /* In struct bridge's "ifaces" hmap. */
106     int dp_ifidx;               /* Index within kernel datapath. */
107     struct netdev *netdev;      /* Network device. */
108     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
109     const char *type;           /* Usually same as cfg->type. */
110     struct cfm *cfm;            /* Connectivity Fault Management */
111     const struct ovsrec_interface *cfg;
112 };
113
114 #define BOND_MASK 0xff
115 struct bond_entry {
116     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
117     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
118     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
119 };
120
121 #define MAX_MIRRORS 32
122 typedef uint32_t mirror_mask_t;
123 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
124 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
125 struct mirror {
126     struct bridge *bridge;
127     size_t idx;
128     char *name;
129     struct uuid uuid;           /* UUID of this "mirror" record in database. */
130
131     /* Selection criteria. */
132     struct shash src_ports;     /* Name is port name; data is always NULL. */
133     struct shash dst_ports;     /* Name is port name; data is always NULL. */
134     int *vlans;
135     size_t n_vlans;
136
137     /* Output. */
138     struct port *out_port;
139     int out_vlan;
140 };
141
142 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
143 struct port {
144     struct bridge *bridge;
145     size_t port_idx;
146     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
147     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1.
148                                  * NULL if all VLANs are trunked. */
149     const struct ovsrec_port *cfg;
150     char *name;
151
152     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
153      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
154     struct iface **ifaces;
155     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
156
157     /* Bonding info. */
158     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
159     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
160     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
161     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
162     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
163     bool bond_compat_is_stale;  /* Need to call port_update_bond_compat()? */
164     bool bond_fake_iface;       /* Fake a bond interface for legacy compat? */
165     long long int bond_next_fake_iface_update; /* Time of next update. */
166     int bond_rebalance_interval; /* Interval between rebalances, in ms. */
167     long long int bond_next_rebalance; /* Next rebalancing time. */
168     struct netdev_monitor *monitor; /* Tracks carrier up/down status. */
169
170     /* Port mirroring info. */
171     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
172     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
173     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
174 };
175
176 struct bridge {
177     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
178     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
179     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table. */
180     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
181     const struct ovsrec_bridge *cfg;
182
183     /* OpenFlow switch processing. */
184     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
185
186     /* Kernel datapath information. */
187     struct dpif *dpif;          /* Datapath. */
188     struct hmap ifaces;         /* Contains "struct iface"s. */
189
190     /* Bridge ports. */
191     struct port **ports;
192     size_t n_ports, allocated_ports;
193     struct shash iface_by_name; /* "struct iface"s indexed by name. */
194     struct shash port_by_name;  /* "struct port"s indexed by name. */
195
196     /* Bonding. */
197     bool has_bonded_ports;
198
199     /* Flow tracking. */
200     bool flush;
201
202     /* Port mirroring. */
203     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
204 };
205
206 /* List of all bridges. */
207 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
208
209 /* OVSDB IDL used to obtain configuration. */
210 static struct ovsdb_idl *idl;
211
212 /* Each time this timer expires, the bridge fetches systems and interface
213  * statistics and pushes them into the database. */
214 #define STATS_INTERVAL (5 * 1000) /* In milliseconds. */
215 static long long int stats_timer = LLONG_MIN;
216
217 static struct bridge *bridge_create(const struct ovsrec_bridge *br_cfg);
218 static void bridge_destroy(struct bridge *);
219 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
220 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_dump_flows;
221 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_reconnect;
222 static int bridge_run_one(struct bridge *);
223 static size_t bridge_get_controllers(const struct bridge *br,
224                                      struct ovsrec_controller ***controllersp);
225 static void bridge_reconfigure_one(struct bridge *);
226 static void bridge_reconfigure_remotes(struct bridge *,
227                                        const struct sockaddr_in *managers,
228                                        size_t n_managers);
229 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct shash *ifaces);
230 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
231 static void bridge_flush(struct bridge *);
232 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
233                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
234                                       struct iface **hw_addr_iface);
235 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
236                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
237                                         struct iface *hw_addr_iface);
238 static struct iface *bridge_get_local_iface(struct bridge *);
239 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
240
241 static unixctl_cb_func bridge_unixctl_fdb_show;
242
243 static void bond_init(void);
244 static void bond_run(struct bridge *);
245 static void bond_wait(struct bridge *);
246 static void bond_rebalance_port(struct port *);
247 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
248 static void bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable);
249
250 static struct port *port_create(struct bridge *, const char *name);
251 static void port_reconfigure(struct port *, const struct ovsrec_port *);
252 static void port_del_ifaces(struct port *, const struct ovsrec_port *);
253 static void port_destroy(struct port *);
254 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
255 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
256 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
257                                        uint16_t dp_ifidx);
258 static void port_update_bond_compat(struct port *);
259 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
260 static void port_update_bonding(struct port *);
261
262 static void mirror_create(struct bridge *, struct ovsrec_mirror *);
263 static void mirror_destroy(struct mirror *);
264 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
265 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *, struct ovsrec_mirror *);
266 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
267
268 static struct iface *iface_create(struct port *port,
269                                   const struct ovsrec_interface *if_cfg);
270 static void iface_destroy(struct iface *);
271 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
272 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
273                                          uint16_t dp_ifidx);
274 static void iface_set_mac(struct iface *);
275 static void iface_set_ofport(const struct ovsrec_interface *, int64_t ofport);
276 static void iface_update_qos(struct iface *, const struct ovsrec_qos *);
277 static void iface_update_cfm(struct iface *);
278 static void iface_refresh_cfm_stats(struct iface *iface);
279 static void iface_send_packet(struct iface *, struct ofpbuf *packet);
280
281 static void shash_from_ovs_idl_map(char **keys, char **values, size_t n,
282                                    struct shash *);
283
284 /* Hooks into ofproto processing. */
285 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
286 \f
287 /* Public functions. */
288
289 /* Initializes the bridge module, configuring it to obtain its configuration
290  * from an OVSDB server accessed over 'remote', which should be a string in a
291  * form acceptable to ovsdb_idl_create(). */
292 void
293 bridge_init(const char *remote)
294 {
295     /* Create connection to database. */
296     idl = ovsdb_idl_create(remote, &ovsrec_idl_class, true);
297
298     ovsdb_idl_omit_alert(idl, &ovsrec_open_vswitch_col_cur_cfg);
299     ovsdb_idl_omit_alert(idl, &ovsrec_open_vswitch_col_statistics);
300     ovsdb_idl_omit(idl, &ovsrec_open_vswitch_col_external_ids);
301
302     ovsdb_idl_omit(idl, &ovsrec_bridge_col_external_ids);
303
304     ovsdb_idl_omit(idl, &ovsrec_port_col_external_ids);
305     ovsdb_idl_omit(idl, &ovsrec_port_col_fake_bridge);
306
307     ovsdb_idl_omit_alert(idl, &ovsrec_interface_col_ofport);
308     ovsdb_idl_omit_alert(idl, &ovsrec_interface_col_statistics);
309     ovsdb_idl_omit(idl, &ovsrec_interface_col_external_ids);
310
311     /* Register unixctl commands. */
312     unixctl_command_register("fdb/show", bridge_unixctl_fdb_show, NULL);
313     unixctl_command_register("bridge/dump-flows", bridge_unixctl_dump_flows,
314                              NULL);
315     unixctl_command_register("bridge/reconnect", bridge_unixctl_reconnect,
316                              NULL);
317     bond_init();
318 }
319
320 void
321 bridge_exit(void)
322 {
323     struct bridge *br, *next_br;
324
325     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next_br, node, &all_bridges) {
326         bridge_destroy(br);
327     }
328     ovsdb_idl_destroy(idl);
329 }
330
331 /* Performs configuration that is only necessary once at ovs-vswitchd startup,
332  * but for which the ovs-vswitchd configuration 'cfg' is required. */
333 static void
334 bridge_configure_once(const struct ovsrec_open_vswitch *cfg)
335 {
336     static bool already_configured_once;
337     struct svec bridge_names;
338     struct svec dpif_names, dpif_types;
339     size_t i;
340
341     /* Only do this once per ovs-vswitchd run. */
342     if (already_configured_once) {
343         return;
344     }
345     already_configured_once = true;
346
347     stats_timer = time_msec() + STATS_INTERVAL;
348
349     /* Get all the configured bridges' names from 'cfg' into 'bridge_names'. */
350     svec_init(&bridge_names);
351     for (i = 0; i < cfg->n_bridges; i++) {
352         svec_add(&bridge_names, cfg->bridges[i]->name);
353     }
354     svec_sort(&bridge_names);
355
356     /* Iterate over all system dpifs and delete any of them that do not appear
357      * in 'cfg'. */
358     svec_init(&dpif_names);
359     svec_init(&dpif_types);
360     dp_enumerate_types(&dpif_types);
361     for (i = 0; i < dpif_types.n; i++) {
362         struct dpif *dpif;
363         int retval;
364         size_t j;
365
366         dp_enumerate_names(dpif_types.names[i], &dpif_names);
367
368         /* For each dpif... */
369         for (j = 0; j < dpif_names.n; j++) {
370             retval = dpif_open(dpif_names.names[j], dpif_types.names[i], &dpif);
371             if (!retval) {
372                 struct svec all_names;
373                 size_t k;
374
375                 /* ...check whether any of its names is in 'bridge_names'. */
376                 svec_init(&all_names);
377                 dpif_get_all_names(dpif, &all_names);
378                 for (k = 0; k < all_names.n; k++) {
379                     if (svec_contains(&bridge_names, all_names.names[k])) {
380                         goto found;
381                     }
382                 }
383
384                 /* No.  Delete the dpif. */
385                 dpif_delete(dpif);
386
387             found:
388                 svec_destroy(&all_names);
389                 dpif_close(dpif);
390             }
391         }
392     }
393     svec_destroy(&bridge_names);
394     svec_destroy(&dpif_names);
395     svec_destroy(&dpif_types);
396 }
397
398 /* Callback for iterate_and_prune_ifaces(). */
399 static bool
400 check_iface(struct bridge *br, struct iface *iface, void *aux OVS_UNUSED)
401 {
402     if (!iface->netdev) {
403         /* We already reported a related error, don't bother duplicating it. */
404         return false;
405     }
406
407     if (iface->dp_ifidx < 0) {
408         VLOG_ERR("%s interface not in %s, dropping",
409                  iface->name, dpif_name(br->dpif));
410         return false;
411     }
412
413     VLOG_DBG("%s has interface %s on port %d", dpif_name(br->dpif),
414              iface->name, iface->dp_ifidx);
415     return true;
416 }
417
418 /* Callback for iterate_and_prune_ifaces(). */
419 static bool
420 set_iface_properties(struct bridge *br OVS_UNUSED, struct iface *iface,
421                      void *aux OVS_UNUSED)
422 {
423     /* Set policing attributes. */
424     netdev_set_policing(iface->netdev,
425                         iface->cfg->ingress_policing_rate,
426                         iface->cfg->ingress_policing_burst);
427
428     /* Set MAC address of internal interfaces other than the local
429      * interface. */
430     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL && !strcmp(iface->type, "internal")) {
431         iface_set_mac(iface);
432     }
433
434     return true;
435 }
436
437 /* Calls 'cb' for each interfaces in 'br', passing along the 'aux' argument.
438  * Deletes from 'br' all the interfaces for which 'cb' returns false, and then
439  * deletes from 'br' any ports that no longer have any interfaces. */
440 static void
441 iterate_and_prune_ifaces(struct bridge *br,
442                          bool (*cb)(struct bridge *, struct iface *,
443                                     void *aux),
444                          void *aux)
445 {
446     size_t i, j;
447
448     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
449         struct port *port = br->ports[i];
450         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
451             struct iface *iface = port->ifaces[j];
452             if (cb(br, iface, aux)) {
453                 j++;
454             } else {
455                 iface_set_ofport(iface->cfg, -1);
456                 iface_destroy(iface);
457             }
458         }
459
460         if (port->n_ifaces) {
461             i++;
462         } else  {
463             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
464             port_destroy(port);
465         }
466     }
467 }
468
469 /* Looks at the list of managers in 'ovs_cfg' and extracts their remote IP
470  * addresses and ports into '*managersp' and '*n_managersp'.  The caller is
471  * responsible for freeing '*managersp' (with free()).
472  *
473  * You may be asking yourself "why does ovs-vswitchd care?", because
474  * ovsdb-server is responsible for connecting to the managers, and ovs-vswitchd
475  * should not be and in fact is not directly involved in that.  But
476  * ovs-vswitchd needs to make sure that ovsdb-server can reach the managers, so
477  * it has to tell in-band control where the managers are to enable that.
478  * (Thus, only managers connected in-band are collected.)
479  */
480 static void
481 collect_in_band_managers(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg,
482                          struct sockaddr_in **managersp, size_t *n_managersp)
483 {
484     struct sockaddr_in *managers = NULL;
485     size_t n_managers = 0;
486     struct shash targets;
487     size_t i;
488
489     /* Collect all of the potential targets, as the union of the "managers"
490      * column and the "targets" columns of the rows pointed to by
491      * "manager_options", excluding any that are out-of-band. */
492     shash_init(&targets);
493     for (i = 0; i < ovs_cfg->n_managers; i++) {
494         shash_add_once(&targets, ovs_cfg->managers[i], NULL);
495     }
496     for (i = 0; i < ovs_cfg->n_manager_options; i++) {
497         struct ovsrec_manager *m = ovs_cfg->manager_options[i];
498
499         if (m->connection_mode && !strcmp(m->connection_mode, "out-of-band")) {
500             shash_find_and_delete(&targets, m->target);
501         } else {
502             shash_add_once(&targets, m->target, NULL);
503         }
504     }
505
506     /* Now extract the targets' IP addresses. */
507     if (!shash_is_empty(&targets)) {
508         struct shash_node *node;
509
510         managers = xmalloc(shash_count(&targets) * sizeof *managers);
511         SHASH_FOR_EACH (node, &targets) {
512             const char *target = node->name;
513             struct sockaddr_in *sin = &managers[n_managers];
514
515             if ((!strncmp(target, "tcp:", 4)
516                  && inet_parse_active(target + 4, JSONRPC_TCP_PORT, sin)) ||
517                 (!strncmp(target, "ssl:", 4)
518                  && inet_parse_active(target + 4, JSONRPC_SSL_PORT, sin))) {
519                 n_managers++;
520             }
521         }
522     }
523     shash_destroy(&targets);
524
525     *managersp = managers;
526     *n_managersp = n_managers;
527 }
528
529 static void
530 bridge_reconfigure(const struct ovsrec_open_vswitch *ovs_cfg)
531 {
532     struct shash old_br, new_br;
533     struct shash_node *node;
534     struct bridge *br, *next;
535     struct sockaddr_in *managers;
536     size_t n_managers;
537     size_t i;
538     int sflow_bridge_number;
539
540     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
541
542     collect_in_band_managers(ovs_cfg, &managers, &n_managers);
543
544     /* Collect old and new bridges. */
545     shash_init(&old_br);
546     shash_init(&new_br);
547     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
548         shash_add(&old_br, br->name, br);
549     }
550     for (i = 0; i < ovs_cfg->n_bridges; i++) {
551         const struct ovsrec_bridge *br_cfg = ovs_cfg->bridges[i];
552         if (!shash_add_once(&new_br, br_cfg->name, br_cfg)) {
553             VLOG_WARN("more than one bridge named %s", br_cfg->name);
554         }
555     }
556
557     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
558     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, node, &all_bridges) {
559         struct ovsrec_bridge *br_cfg = shash_find_data(&new_br, br->name);
560         if (br_cfg) {
561             br->cfg = br_cfg;
562         } else {
563             bridge_destroy(br);
564         }
565     }
566     SHASH_FOR_EACH (node, &new_br) {
567         const char *br_name = node->name;
568         const struct ovsrec_bridge *br_cfg = node->data;
569         br = shash_find_data(&old_br, br_name);
570         if (br) {
571             /* If the bridge datapath type has changed, we need to tear it
572              * down and recreate. */
573             if (strcmp(br->cfg->datapath_type, br_cfg->datapath_type)) {
574                 bridge_destroy(br);
575                 bridge_create(br_cfg);
576             }
577         } else {
578             bridge_create(br_cfg);
579         }
580     }
581     shash_destroy(&old_br);
582     shash_destroy(&new_br);
583
584     /* Reconfigure all bridges. */
585     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
586         bridge_reconfigure_one(br);
587     }
588
589     /* Add and delete ports on all datapaths.
590      *
591      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
592      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
593      * port deletions before any port additions. */
594     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
595         struct odp_port *dpif_ports;
596         size_t n_dpif_ports;
597         struct shash want_ifaces;
598
599         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
600         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
601         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
602             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
603             if (!shash_find(&want_ifaces, p->devname)
604                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
605                 int retval = dpif_port_del(br->dpif, p->port);
606                 if (retval) {
607                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from %s: %s",
608                              p->devname, dpif_name(br->dpif),
609                              strerror(retval));
610                 }
611             }
612         }
613         shash_destroy(&want_ifaces);
614         free(dpif_ports);
615     }
616     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
617         struct odp_port *dpif_ports;
618         size_t n_dpif_ports;
619         struct shash cur_ifaces, want_ifaces;
620
621         /* Get the set of interfaces currently in this datapath. */
622         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
623         shash_init(&cur_ifaces);
624         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
625             const char *name = dpif_ports[i].devname;
626             shash_add_once(&cur_ifaces, name, &dpif_ports[i]);
627         }
628
629         /* Get the set of interfaces we want on this datapath. */
630         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
631
632         hmap_clear(&br->ifaces);
633         SHASH_FOR_EACH (node, &want_ifaces) {
634             const char *if_name = node->name;
635             struct iface *iface = node->data;
636             struct odp_port *dpif_port = shash_find_data(&cur_ifaces, if_name);
637             const char *type = iface ? iface->type : "internal";
638             int error;
639
640             /* If we have a port or a netdev already, and it's not the type we
641              * want, then delete the port (if any) and close the netdev (if
642              * any). */
643             if ((dpif_port && strcmp(dpif_port->type, type))
644                 || (iface && iface->netdev
645                     && strcmp(type, netdev_get_type(iface->netdev)))) {
646                 if (dpif_port) {
647                     error = ofproto_port_del(br->ofproto, dpif_port->port);
648                     if (error) {
649                         continue;
650                     }
651                     dpif_port = NULL;
652                 }
653                 if (iface) {
654                     netdev_close(iface->netdev);
655                     iface->netdev = NULL;
656                 }
657             }
658
659             /* If the port doesn't exist or we don't have the netdev open,
660              * we need to do more work. */
661             if (!dpif_port || (iface && !iface->netdev)) {
662                 struct netdev_options options;
663                 struct netdev *netdev;
664                 struct shash args;
665
666                 /* First open the network device. */
667                 options.name = if_name;
668                 options.type = type;
669                 options.args = &args;
670                 options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
671
672                 shash_init(&args);
673                 if (iface) {
674                     shash_from_ovs_idl_map(iface->cfg->key_options, 
675                                            iface->cfg->value_options,
676                                            iface->cfg->n_options, &args);
677                 }
678                 error = netdev_open(&options, &netdev);
679                 shash_destroy(&args);
680
681                 if (error) {
682                     VLOG_WARN("could not open network device %s (%s)",
683                               if_name, strerror(error));
684                     continue;
685                 }
686
687                 /* Then add the port if we haven't already. */
688                 if (!dpif_port) {
689                     error = dpif_port_add(br->dpif, netdev, NULL);
690                     if (error) {
691                         netdev_close(netdev);
692                         if (error == EFBIG) {
693                             VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on %s",
694                                      dpif_name(br->dpif));
695                             break;
696                         } else {
697                             VLOG_ERR("failed to add %s interface to %s: %s",
698                                      if_name, dpif_name(br->dpif),
699                                      strerror(error));
700                             continue;
701                         }
702                     }
703                 }
704
705                 /* Update 'iface'. */
706                 if (iface) {
707                     iface->netdev = netdev;
708                     iface->enabled = netdev_get_carrier(iface->netdev);
709                 }
710             } else if (iface && iface->netdev) {
711                 struct shash args;
712
713                 shash_init(&args);
714                 shash_from_ovs_idl_map(iface->cfg->key_options, 
715                                        iface->cfg->value_options,
716                                        iface->cfg->n_options, &args);
717                 netdev_reconfigure(iface->netdev, &args);
718                 shash_destroy(&args);
719             }
720         }
721         free(dpif_ports);
722         shash_destroy(&cur_ifaces);
723         shash_destroy(&want_ifaces);
724     }
725     sflow_bridge_number = 0;
726     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
727         uint8_t ea[8];
728         uint64_t dpid;
729         struct iface *local_iface;
730         struct iface *hw_addr_iface;
731         char *dpid_string;
732
733         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
734
735         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface, NULL);
736
737         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
738         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &hw_addr_iface);
739         local_iface = bridge_get_local_iface(br);
740         if (local_iface) {
741             int error = netdev_set_etheraddr(local_iface->netdev, ea);
742             if (error) {
743                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
744                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
745                             "Ethernet address: %s",
746                             br->name, strerror(error));
747             }
748         }
749
750         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, hw_addr_iface);
751         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
752
753         dpid_string = xasprintf("%016"PRIx64, dpid);
754         ovsrec_bridge_set_datapath_id(br->cfg, dpid_string);
755         free(dpid_string);
756
757         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
758         if (br->cfg->netflow) {
759             struct ovsrec_netflow *nf_cfg = br->cfg->netflow;
760             struct netflow_options opts;
761
762             memset(&opts, 0, sizeof opts);
763
764             dpif_get_netflow_ids(br->dpif, &opts.engine_type, &opts.engine_id);
765             if (nf_cfg->engine_type) {
766                 opts.engine_type = *nf_cfg->engine_type;
767             }
768             if (nf_cfg->engine_id) {
769                 opts.engine_id = *nf_cfg->engine_id;
770             }
771
772             opts.active_timeout = nf_cfg->active_timeout;
773             if (!opts.active_timeout) {
774                 opts.active_timeout = -1;
775             } else if (opts.active_timeout < 0) {
776                 VLOG_WARN("bridge %s: active timeout interval set to negative "
777                           "value, using default instead (%d seconds)", br->name,
778                           NF_ACTIVE_TIMEOUT_DEFAULT);
779                 opts.active_timeout = -1;
780             }
781
782             opts.add_id_to_iface = nf_cfg->add_id_to_interface;
783             if (opts.add_id_to_iface) {
784                 if (opts.engine_id > 0x7f) {
785                     VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict "
786                               "with another vswitch, choose an engine id less "
787                               "than 128", br->name);
788                 }
789                 if (br->n_ports > 508) {
790                     VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict "
791                               "with another port when more than 508 ports are "
792                               "used", br->name);
793                 }
794             }
795
796             opts.collectors.n = nf_cfg->n_targets;
797             opts.collectors.names = nf_cfg->targets;
798             if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &opts)) {
799                 VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors",
800                          br->name);
801             }
802         } else {
803             ofproto_set_netflow(br->ofproto, NULL);
804         }
805
806         /* Set sFlow configuration on this bridge. */
807         if (br->cfg->sflow) {
808             const struct ovsrec_sflow *sflow_cfg = br->cfg->sflow;
809             struct ovsrec_controller **controllers;
810             struct ofproto_sflow_options oso;
811             size_t n_controllers;
812
813             memset(&oso, 0, sizeof oso);
814
815             oso.targets.n = sflow_cfg->n_targets;
816             oso.targets.names = sflow_cfg->targets;
817
818             oso.sampling_rate = SFL_DEFAULT_SAMPLING_RATE;
819             if (sflow_cfg->sampling) {
820                 oso.sampling_rate = *sflow_cfg->sampling;
821             }
822
823             oso.polling_interval = SFL_DEFAULT_POLLING_INTERVAL;
824             if (sflow_cfg->polling) {
825                 oso.polling_interval = *sflow_cfg->polling;
826             }
827
828             oso.header_len = SFL_DEFAULT_HEADER_SIZE;
829             if (sflow_cfg->header) {
830                 oso.header_len = *sflow_cfg->header;
831             }
832
833             oso.sub_id = sflow_bridge_number++;
834             oso.agent_device = sflow_cfg->agent;
835
836             oso.control_ip = NULL;
837             n_controllers = bridge_get_controllers(br, &controllers);
838             for (i = 0; i < n_controllers; i++) {
839                 if (controllers[i]->local_ip) {
840                     oso.control_ip = controllers[i]->local_ip;
841                     break;
842                 }
843             }
844             ofproto_set_sflow(br->ofproto, &oso);
845
846             /* Do not destroy oso.targets because it is owned by sflow_cfg. */
847         } else {
848             ofproto_set_sflow(br->ofproto, NULL);
849         }
850
851         /* Update the controller and related settings.  It would be more
852          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
853          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
854          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
855          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
856          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
857          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
858          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
859          * the datapath ID before the controller. */
860         bridge_reconfigure_remotes(br, managers, n_managers);
861     }
862     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
863         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
864             struct port *port = br->ports[i];
865             int j;
866
867             port_update_vlan_compat(port);
868             port_update_bonding(port);
869
870             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
871                 iface_update_qos(port->ifaces[j], port->cfg->qos);
872             }
873         }
874     }
875     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
876         iterate_and_prune_ifaces(br, set_iface_properties, NULL);
877     }
878
879     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
880         struct iface *iface;
881         HMAP_FOR_EACH (iface, dp_ifidx_node, &br->ifaces) {
882             iface_update_cfm(iface);
883         }
884     }
885
886     free(managers);
887 }
888
889 static const char *
890 get_ovsrec_key_value(const struct ovsdb_idl_row *row,
891                      const struct ovsdb_idl_column *column,
892                      const char *key)
893 {
894     const struct ovsdb_datum *datum;
895     union ovsdb_atom atom;
896     unsigned int idx;
897
898     datum = ovsdb_idl_get(row, column, OVSDB_TYPE_STRING, OVSDB_TYPE_STRING);
899     atom.string = (char *) key;
900     idx = ovsdb_datum_find_key(datum, &atom, OVSDB_TYPE_STRING);
901     return idx == UINT_MAX ? NULL : datum->values[idx].string;
902 }
903
904 static const char *
905 bridge_get_other_config(const struct ovsrec_bridge *br_cfg, const char *key)
906 {
907     return get_ovsrec_key_value(&br_cfg->header_,
908                                 &ovsrec_bridge_col_other_config, key);
909 }
910
911 static void
912 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
913                           struct iface **hw_addr_iface)
914 {
915     const char *hwaddr;
916     size_t i, j;
917     int error;
918
919     *hw_addr_iface = NULL;
920
921     /* Did the user request a particular MAC? */
922     hwaddr = bridge_get_other_config(br->cfg, "hwaddr");
923     if (hwaddr && eth_addr_from_string(hwaddr, ea)) {
924         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
925             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
926                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
927         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
928             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
929         } else {
930             return;
931         }
932     }
933
934     /* Otherwise choose the minimum non-local MAC address among all of the
935      * interfaces. */
936     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
937     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
938         struct port *port = br->ports[i];
939         uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
940         struct iface *iface;
941
942         /* Mirror output ports don't participate. */
943         if (port->is_mirror_output_port) {
944             continue;
945         }
946
947         /* Choose the MAC address to represent the port. */
948         if (port->cfg->mac && eth_addr_from_string(port->cfg->mac, iface_ea)) {
949             /* Find the interface with this Ethernet address (if any) so that
950              * we can provide the correct devname to the caller. */
951             iface = NULL;
952             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
953                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
954                 uint8_t candidate_ea[ETH_ADDR_LEN];
955                 if (!netdev_get_etheraddr(candidate->netdev, candidate_ea)
956                     && eth_addr_equals(iface_ea, candidate_ea)) {
957                     iface = candidate;
958                 }
959             }
960         } else {
961             /* Choose the interface whose MAC address will represent the port.
962              * The Linux kernel bonding code always chooses the MAC address of
963              * the first slave added to a bond, and the Fedora networking
964              * scripts always add slaves to a bond in alphabetical order, so
965              * for compatibility we choose the interface with the name that is
966              * first in alphabetical order. */
967             iface = port->ifaces[0];
968             for (j = 1; j < port->n_ifaces; j++) {
969                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
970                 if (strcmp(candidate->name, iface->name) < 0) {
971                     iface = candidate;
972                 }
973             }
974
975             /* The local port doesn't count (since we're trying to choose its
976              * MAC address anyway). */
977             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
978                 continue;
979             }
980
981             /* Grab MAC. */
982             error = netdev_get_etheraddr(iface->netdev, iface_ea);
983             if (error) {
984                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
985                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
986                             iface->name, strerror(error));
987                 continue;
988             }
989         }
990
991         /* Compare against our current choice. */
992         if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
993             !eth_addr_is_local(iface_ea) &&
994             !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
995             !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
996             memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0)
997         {
998             memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
999             *hw_addr_iface = iface;
1000         }
1001     }
1002     if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
1003         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
1004         *hw_addr_iface = NULL;
1005         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
1006                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
1007     } else {
1008         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
1009                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
1010     }
1011 }
1012
1013 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
1014  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
1015  * an interface on 'br', then that interface must be passed in as
1016  * 'hw_addr_iface'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then
1017  * 'hw_addr_iface' must be passed in as a null pointer. */
1018 static uint64_t
1019 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
1020                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
1021                         struct iface *hw_addr_iface)
1022 {
1023     /*
1024      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
1025      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
1026      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
1027      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
1028      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
1029      * ID.
1030      *
1031      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
1032      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
1033      * "sticks".
1034      */
1035     const char *datapath_id;
1036     uint64_t dpid;
1037
1038     datapath_id = bridge_get_other_config(br->cfg, "datapath-id");
1039     if (datapath_id && dpid_from_string(datapath_id, &dpid)) {
1040         return dpid;
1041     }
1042
1043     if (hw_addr_iface) {
1044         int vlan;
1045         if (!netdev_get_vlan_vid(hw_addr_iface->netdev, &vlan)) {
1046             /*
1047              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
1048              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
1049              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
1050              * device's physical network device.
1051              *
1052              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
1053              * along with the VLAN identifier.
1054              */
1055             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
1056             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
1057             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
1058             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
1059             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
1060         } else {
1061             /*
1062              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
1063              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
1064              */
1065         }
1066     } else {
1067         /*
1068          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
1069          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
1070          * natural unique identifier at all.
1071          *
1072          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
1073          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
1074          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
1075          * an internal network is destroyed and then a new one is later
1076          * created, so this is fairly effective.
1077          *
1078          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
1079          * address on each run.
1080          */
1081         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
1082         if (host_uuid) {
1083             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
1084             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
1085             free(combined);
1086             return dpid;
1087         }
1088     }
1089
1090     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
1091 }
1092
1093 static uint64_t
1094 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
1095 {
1096     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
1097
1098     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
1099     sha1_bytes(data, n, hash);
1100     eth_addr_mark_random(hash);
1101     return eth_addr_to_uint64(hash);
1102 }
1103
1104 static void
1105 iface_refresh_cfm_stats(struct iface *iface)
1106 {
1107     size_t i;
1108     struct cfm *cfm;
1109     const struct ovsrec_monitor *mon;
1110
1111     mon = iface->cfg->monitor;
1112     cfm = iface->cfm;
1113
1114     if (!cfm || !mon) {
1115         return;
1116     }
1117
1118     for (i = 0; i < mon->n_remote_mps; i++) {
1119         const struct ovsrec_maintenance_point *mp;
1120         const struct remote_mp *rmp;
1121
1122         mp = mon->remote_mps[i];
1123         rmp = cfm_get_remote_mp(cfm, mp->mpid);
1124
1125         ovsrec_maintenance_point_set_fault(mp, &rmp->fault, 1);
1126     }
1127
1128     if (hmap_is_empty(&cfm->x_remote_mps)) {
1129         ovsrec_monitor_set_unexpected_remote_mpids(mon, NULL, 0);
1130     } else {
1131         size_t length;
1132         struct remote_mp *rmp;
1133         int64_t *x_remote_mps;
1134
1135         length = hmap_count(&cfm->x_remote_mps);
1136         x_remote_mps = xzalloc(length * sizeof *x_remote_mps);
1137
1138         i = 0;
1139         HMAP_FOR_EACH (rmp, node, &cfm->x_remote_mps) {
1140             x_remote_mps[i++] = rmp->mpid;
1141         }
1142
1143         ovsrec_monitor_set_unexpected_remote_mpids(mon, x_remote_mps, length);
1144         free(x_remote_mps);
1145     }
1146
1147     if (hmap_is_empty(&cfm->x_remote_maids)) {
1148         ovsrec_monitor_set_unexpected_remote_maids(mon, NULL, 0);
1149     } else {
1150         size_t length;
1151         char **x_remote_maids;
1152         struct remote_maid *rmaid;
1153
1154         length = hmap_count(&cfm->x_remote_maids);
1155         x_remote_maids = xzalloc(length * sizeof *x_remote_maids);
1156
1157         i = 0;
1158         HMAP_FOR_EACH (rmaid, node, &cfm->x_remote_maids) {
1159             size_t j;
1160
1161             x_remote_maids[i] = xzalloc(CCM_MAID_LEN * 2 + 1);
1162
1163             for (j = 0; j < CCM_MAID_LEN; j++) {
1164                  snprintf(&x_remote_maids[i][j * 2], 3, "%02hhx",
1165                           rmaid->maid[j]);
1166             }
1167             i++;
1168         }
1169         ovsrec_monitor_set_unexpected_remote_maids(mon, x_remote_maids, length);
1170
1171         for (i = 0; i < length; i++) {
1172             free(x_remote_maids[i]);
1173         }
1174         free(x_remote_maids);
1175     }
1176
1177     ovsrec_monitor_set_fault(mon, &cfm->fault, 1);
1178 }
1179
1180 static void
1181 iface_refresh_stats(struct iface *iface)
1182 {
1183     struct iface_stat {
1184         char *name;
1185         int offset;
1186     };
1187     static const struct iface_stat iface_stats[] = {
1188         { "rx_packets", offsetof(struct netdev_stats, rx_packets) },
1189         { "tx_packets", offsetof(struct netdev_stats, tx_packets) },
1190         { "rx_bytes", offsetof(struct netdev_stats, rx_bytes) },
1191         { "tx_bytes", offsetof(struct netdev_stats, tx_bytes) },
1192         { "rx_dropped", offsetof(struct netdev_stats, rx_dropped) },
1193         { "tx_dropped", offsetof(struct netdev_stats, tx_dropped) },
1194         { "rx_errors", offsetof(struct netdev_stats, rx_errors) },
1195         { "tx_errors", offsetof(struct netdev_stats, tx_errors) },
1196         { "rx_frame_err", offsetof(struct netdev_stats, rx_frame_errors) },
1197         { "rx_over_err", offsetof(struct netdev_stats, rx_over_errors) },
1198         { "rx_crc_err", offsetof(struct netdev_stats, rx_crc_errors) },
1199         { "collisions", offsetof(struct netdev_stats, collisions) },
1200     };
1201     enum { N_STATS = ARRAY_SIZE(iface_stats) };
1202     const struct iface_stat *s;
1203
1204     char *keys[N_STATS];
1205     int64_t values[N_STATS];
1206     int n;
1207
1208     struct netdev_stats stats;
1209
1210     /* Intentionally ignore return value, since errors will set 'stats' to
1211      * all-1s, and we will deal with that correctly below. */
1212     netdev_get_stats(iface->netdev, &stats);
1213
1214     n = 0;
1215     for (s = iface_stats; s < &iface_stats[N_STATS]; s++) {
1216         uint64_t value = *(uint64_t *) (((char *) &stats) + s->offset);
1217         if (value != UINT64_MAX) {
1218             keys[n] = s->name;
1219             values[n] = value;
1220             n++;
1221         }
1222     }
1223
1224     ovsrec_interface_set_statistics(iface->cfg, keys, values, n);
1225 }
1226
1227 static void
1228 refresh_system_stats(const struct ovsrec_open_vswitch *cfg)
1229 {
1230     struct ovsdb_datum datum;
1231     struct shash stats;
1232
1233     shash_init(&stats);
1234     get_system_stats(&stats);
1235
1236     ovsdb_datum_from_shash(&datum, &stats);
1237     ovsdb_idl_txn_write(&cfg->header_, &ovsrec_open_vswitch_col_statistics,
1238                         &datum);
1239 }
1240
1241 void
1242 bridge_run(void)
1243 {
1244     const struct ovsrec_open_vswitch *cfg;
1245
1246     bool datapath_destroyed;
1247     bool database_changed;
1248     struct bridge *br;
1249
1250     /* Let each bridge do the work that it needs to do. */
1251     datapath_destroyed = false;
1252     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
1253         int error = bridge_run_one(br);
1254         if (error) {
1255             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1256             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
1257                         "forcing reconfiguration", br->name);
1258             datapath_destroyed = true;
1259         }
1260     }
1261
1262     /* (Re)configure if necessary. */
1263     database_changed = ovsdb_idl_run(idl);
1264     cfg = ovsrec_open_vswitch_first(idl);
1265     if (database_changed || datapath_destroyed) {
1266         if (cfg) {
1267             struct ovsdb_idl_txn *txn = ovsdb_idl_txn_create(idl);
1268
1269             bridge_configure_once(cfg);
1270             bridge_reconfigure(cfg);
1271
1272             ovsrec_open_vswitch_set_cur_cfg(cfg, cfg->next_cfg);
1273             ovsdb_idl_txn_commit(txn);
1274             ovsdb_idl_txn_destroy(txn); /* XXX */
1275         } else {
1276             /* We still need to reconfigure to avoid dangling pointers to
1277              * now-destroyed ovsrec structures inside bridge data. */
1278             static const struct ovsrec_open_vswitch null_cfg;
1279
1280             bridge_reconfigure(&null_cfg);
1281         }
1282     }
1283
1284 #ifdef HAVE_OPENSSL
1285     /* Re-configure SSL.  We do this on every trip through the main loop,
1286      * instead of just when the database changes, because the contents of the
1287      * key and certificate files can change without the database changing. */
1288     if (cfg && cfg->ssl) {
1289         const struct ovsrec_ssl *ssl = cfg->ssl;
1290
1291         stream_ssl_set_key_and_cert(ssl->private_key, ssl->certificate);
1292         stream_ssl_set_ca_cert_file(ssl->ca_cert, ssl->bootstrap_ca_cert);
1293     }
1294 #endif
1295
1296     /* Refresh system and interface stats if necessary. */
1297     if (time_msec() >= stats_timer) {
1298         if (cfg) {
1299             struct ovsdb_idl_txn *txn;
1300
1301             txn = ovsdb_idl_txn_create(idl);
1302             LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
1303                 size_t i;
1304
1305                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1306                     struct port *port = br->ports[i];
1307                     size_t j;
1308
1309                     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1310                         struct iface *iface = port->ifaces[j];
1311                         iface_refresh_stats(iface);
1312                         iface_refresh_cfm_stats(iface);
1313                     }
1314                 }
1315             }
1316             refresh_system_stats(cfg);
1317             ovsdb_idl_txn_commit(txn);
1318             ovsdb_idl_txn_destroy(txn); /* XXX */
1319         }
1320
1321         stats_timer = time_msec() + STATS_INTERVAL;
1322     }
1323 }
1324
1325 void
1326 bridge_wait(void)
1327 {
1328     struct bridge *br;
1329     struct iface *iface;
1330
1331     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
1332         ofproto_wait(br->ofproto);
1333         if (ofproto_has_primary_controller(br->ofproto)) {
1334             continue;
1335         }
1336
1337         mac_learning_wait(br->ml);
1338         bond_wait(br);
1339
1340         HMAP_FOR_EACH (iface, dp_ifidx_node, &br->ifaces) {
1341             if (iface->cfm) {
1342                 cfm_wait(iface->cfm);
1343             }
1344         }
1345     }
1346     ovsdb_idl_wait(idl);
1347     poll_timer_wait_until(stats_timer);
1348 }
1349
1350 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
1351  * configuration changes.  */
1352 static void
1353 bridge_flush(struct bridge *br)
1354 {
1355     COVERAGE_INC(bridge_flush);
1356     br->flush = true;
1357     mac_learning_flush(br->ml);
1358 }
1359
1360 /* Returns the 'br' interface for the ODPP_LOCAL port, or null if 'br' has no
1361  * such interface. */
1362 static struct iface *
1363 bridge_get_local_iface(struct bridge *br)
1364 {
1365     size_t i, j;
1366
1367     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1368         struct port *port = br->ports[i];
1369         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1370             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1371             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
1372                 return iface;
1373             }
1374         }
1375     }
1376
1377     return NULL;
1378 }
1379 \f
1380 /* Bridge unixctl user interface functions. */
1381 static void
1382 bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn,
1383                         const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
1384 {
1385     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1386     const struct bridge *br;
1387     const struct mac_entry *e;
1388
1389     br = bridge_lookup(args);
1390     if (!br) {
1391         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
1392         return;
1393     }
1394
1395     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
1396     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &br->ml->lrus) {
1397         if (e->port < 0 || e->port >= br->n_ports) {
1398             continue;
1399         }
1400         ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
1401                       br->ports[e->port]->ifaces[0]->dp_ifidx,
1402                       e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
1403     }
1404     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
1405     ds_destroy(&ds);
1406 }
1407 \f
1408 /* Bridge reconfiguration functions. */
1409 static struct bridge *
1410 bridge_create(const struct ovsrec_bridge *br_cfg)
1411 {
1412     struct bridge *br;
1413     int error;
1414
1415     assert(!bridge_lookup(br_cfg->name));
1416     br = xzalloc(sizeof *br);
1417
1418     error = dpif_create_and_open(br_cfg->name, br_cfg->datapath_type,
1419                                  &br->dpif);
1420     if (error) {
1421         free(br);
1422         return NULL;
1423     }
1424     dpif_flow_flush(br->dpif);
1425
1426     error = ofproto_create(br_cfg->name, br_cfg->datapath_type, &bridge_ofhooks,
1427                            br, &br->ofproto);
1428     if (error) {
1429         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", br_cfg->name,
1430                  strerror(error));
1431         dpif_delete(br->dpif);
1432         dpif_close(br->dpif);
1433         free(br);
1434         return NULL;
1435     }
1436
1437     br->name = xstrdup(br_cfg->name);
1438     br->cfg = br_cfg;
1439     br->ml = mac_learning_create();
1440     eth_addr_nicira_random(br->default_ea);
1441
1442     hmap_init(&br->ifaces);
1443
1444     shash_init(&br->port_by_name);
1445     shash_init(&br->iface_by_name);
1446
1447     br->flush = false;
1448
1449     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
1450
1451     VLOG_INFO("created bridge %s on %s", br->name, dpif_name(br->dpif));
1452
1453     return br;
1454 }
1455
1456 static void
1457 bridge_destroy(struct bridge *br)
1458 {
1459     if (br) {
1460         int error;
1461
1462         while (br->n_ports > 0) {
1463             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
1464         }
1465         list_remove(&br->node);
1466         error = dpif_delete(br->dpif);
1467         if (error && error != ENOENT) {
1468             VLOG_ERR("failed to delete %s: %s",
1469                      dpif_name(br->dpif), strerror(error));
1470         }
1471         dpif_close(br->dpif);
1472         ofproto_destroy(br->ofproto);
1473         mac_learning_destroy(br->ml);
1474         hmap_destroy(&br->ifaces);
1475         shash_destroy(&br->port_by_name);
1476         shash_destroy(&br->iface_by_name);
1477         free(br->ports);
1478         free(br->name);
1479         free(br);
1480     }
1481 }
1482
1483 static struct bridge *
1484 bridge_lookup(const char *name)
1485 {
1486     struct bridge *br;
1487
1488     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
1489         if (!strcmp(br->name, name)) {
1490             return br;
1491         }
1492     }
1493     return NULL;
1494 }
1495
1496 /* Handle requests for a listing of all flows known by the OpenFlow
1497  * stack, including those normally hidden. */
1498 static void
1499 bridge_unixctl_dump_flows(struct unixctl_conn *conn,
1500                           const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
1501 {
1502     struct bridge *br;
1503     struct ds results;
1504
1505     br = bridge_lookup(args);
1506     if (!br) {
1507         unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown bridge");
1508         return;
1509     }
1510
1511     ds_init(&results);
1512     ofproto_get_all_flows(br->ofproto, &results);
1513
1514     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&results));
1515     ds_destroy(&results);
1516 }
1517
1518 /* "bridge/reconnect [BRIDGE]": makes BRIDGE drop all of its controller
1519  * connections and reconnect.  If BRIDGE is not specified, then all bridges
1520  * drop their controller connections and reconnect. */
1521 static void
1522 bridge_unixctl_reconnect(struct unixctl_conn *conn,
1523                          const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
1524 {
1525     struct bridge *br;
1526     if (args[0] != '\0') {
1527         br = bridge_lookup(args);
1528         if (!br) {
1529             unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown bridge");
1530             return;
1531         }
1532         ofproto_reconnect_controllers(br->ofproto);
1533     } else {
1534         LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
1535             ofproto_reconnect_controllers(br->ofproto);
1536         }
1537     }
1538     unixctl_command_reply(conn, 200, NULL);
1539 }
1540
1541 static int
1542 bridge_run_one(struct bridge *br)
1543 {
1544     int error;
1545     struct iface *iface;
1546
1547     error = ofproto_run1(br->ofproto);
1548     if (error) {
1549         return error;
1550     }
1551
1552     mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
1553     bond_run(br);
1554
1555     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
1556     br->flush = false;
1557
1558     HMAP_FOR_EACH (iface, dp_ifidx_node, &br->ifaces) {
1559         struct ofpbuf *packet;
1560
1561         if (!iface->cfm) {
1562             continue;
1563         }
1564
1565         packet = cfm_run(iface->cfm);
1566         if (packet) {
1567             iface_send_packet(iface, packet);
1568             ofpbuf_uninit(packet);
1569             free(packet);
1570         }
1571     }
1572
1573     return error;
1574 }
1575
1576 static size_t
1577 bridge_get_controllers(const struct bridge *br,
1578                        struct ovsrec_controller ***controllersp)
1579 {
1580     struct ovsrec_controller **controllers;
1581     size_t n_controllers;
1582
1583     controllers = br->cfg->controller;
1584     n_controllers = br->cfg->n_controller;
1585
1586     if (n_controllers == 1 && !strcmp(controllers[0]->target, "none")) {
1587         controllers = NULL;
1588         n_controllers = 0;
1589     }
1590
1591     if (controllersp) {
1592         *controllersp = controllers;
1593     }
1594     return n_controllers;
1595 }
1596
1597 static void
1598 bridge_reconfigure_one(struct bridge *br)
1599 {
1600     struct shash old_ports, new_ports;
1601     struct svec snoops, old_snoops;
1602     struct shash_node *node;
1603     enum ofproto_fail_mode fail_mode;
1604     size_t i;
1605
1606     /* Collect old ports. */
1607     shash_init(&old_ports);
1608     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1609         shash_add(&old_ports, br->ports[i]->name, br->ports[i]);
1610     }
1611
1612     /* Collect new ports. */
1613     shash_init(&new_ports);
1614     for (i = 0; i < br->cfg->n_ports; i++) {
1615         const char *name = br->cfg->ports[i]->name;
1616         if (!shash_add_once(&new_ports, name, br->cfg->ports[i])) {
1617             VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
1618                       br->name, name);
1619         }
1620     }
1621
1622     /* If we have a controller, then we need a local port.  Complain if the
1623      * user didn't specify one.
1624      *
1625      * XXX perhaps we should synthesize a port ourselves in this case. */
1626     if (bridge_get_controllers(br, NULL)) {
1627         char local_name[IF_NAMESIZE];
1628         int error;
1629
1630         error = dpif_port_get_name(br->dpif, ODPP_LOCAL,
1631                                    local_name, sizeof local_name);
1632         if (!error && !shash_find(&new_ports, local_name)) {
1633             VLOG_WARN("bridge %s: controller specified but no local port "
1634                       "(port named %s) defined",
1635                       br->name, local_name);
1636         }
1637     }
1638
1639     /* Get rid of deleted ports.
1640      * Get rid of deleted interfaces on ports that still exist. */
1641     SHASH_FOR_EACH (node, &old_ports) {
1642         struct port *port = node->data;
1643         const struct ovsrec_port *port_cfg;
1644
1645         port_cfg = shash_find_data(&new_ports, node->name);
1646         if (!port_cfg) {
1647             port_destroy(port);
1648         } else {
1649             port_del_ifaces(port, port_cfg);
1650         }
1651     }
1652
1653     /* Create new ports.
1654      * Add new interfaces to existing ports.
1655      * Reconfigure existing ports. */
1656     SHASH_FOR_EACH (node, &new_ports) {
1657         struct port *port = shash_find_data(&old_ports, node->name);
1658         if (!port) {
1659             port = port_create(br, node->name);
1660         }
1661
1662         port_reconfigure(port, node->data);
1663         if (!port->n_ifaces) {
1664             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
1665                       br->name, port->name);
1666             port_destroy(port);
1667         }
1668     }
1669     shash_destroy(&old_ports);
1670     shash_destroy(&new_ports);
1671
1672     /* Set the fail-mode */
1673     fail_mode = !br->cfg->fail_mode
1674                 || !strcmp(br->cfg->fail_mode, "standalone")
1675                     ? OFPROTO_FAIL_STANDALONE
1676                     : OFPROTO_FAIL_SECURE;
1677     if (ofproto_get_fail_mode(br->ofproto) != fail_mode
1678         && !ofproto_has_primary_controller(br->ofproto)) {
1679         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1680     }
1681     ofproto_set_fail_mode(br->ofproto, fail_mode);
1682
1683     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1684      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1685      * controller to another?) */
1686
1687     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1688     svec_init(&snoops);
1689     svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1690                                        ovs_rundir(), br->name));
1691     svec_init(&old_snoops);
1692     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1693     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1694         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1695     }
1696     svec_destroy(&snoops);
1697     svec_destroy(&old_snoops);
1698
1699     mirror_reconfigure(br);
1700 }
1701
1702 /* Initializes 'oc' appropriately as a management service controller for
1703  * 'br'.
1704  *
1705  * The caller must free oc->target when it is no longer needed. */
1706 static void
1707 bridge_ofproto_controller_for_mgmt(const struct bridge *br,
1708                                    struct ofproto_controller *oc)
1709 {
1710     oc->target = xasprintf("punix:%s/%s.mgmt", ovs_rundir(), br->name);
1711     oc->max_backoff = 0;
1712     oc->probe_interval = 60;
1713     oc->band = OFPROTO_OUT_OF_BAND;
1714     oc->accept_re = NULL;
1715     oc->update_resolv_conf = false;
1716     oc->rate_limit = 0;
1717     oc->burst_limit = 0;
1718 }
1719
1720 /* Converts ovsrec_controller 'c' into an ofproto_controller in 'oc'.  */
1721 static void
1722 bridge_ofproto_controller_from_ovsrec(const struct ovsrec_controller *c,
1723                                       struct ofproto_controller *oc)
1724 {
1725     oc->target = c->target;
1726     oc->max_backoff = c->max_backoff ? *c->max_backoff / 1000 : 8;
1727     oc->probe_interval = c->inactivity_probe ? *c->inactivity_probe / 1000 : 5;
1728     oc->band = (!c->connection_mode || !strcmp(c->connection_mode, "in-band")
1729                 ? OFPROTO_IN_BAND : OFPROTO_OUT_OF_BAND);
1730     oc->accept_re = c->discover_accept_regex;
1731     oc->update_resolv_conf = c->discover_update_resolv_conf;
1732     oc->rate_limit = c->controller_rate_limit ? *c->controller_rate_limit : 0;
1733     oc->burst_limit = (c->controller_burst_limit
1734                        ? *c->controller_burst_limit : 0);
1735 }
1736
1737 /* Configures the IP stack for 'br''s local interface properly according to the
1738  * configuration in 'c'.  */
1739 static void
1740 bridge_configure_local_iface_netdev(struct bridge *br,
1741                                     struct ovsrec_controller *c)
1742 {
1743     struct netdev *netdev;
1744     struct in_addr mask, gateway;
1745
1746     struct iface *local_iface;
1747     struct in_addr ip;
1748
1749     /* Controller discovery does its own TCP/IP configuration later. */
1750     if (strcmp(c->target, "discover")) {
1751         return;
1752     }
1753
1754     /* If there's no local interface or no IP address, give up. */
1755     local_iface = bridge_get_local_iface(br);
1756     if (!local_iface || !c->local_ip || !inet_aton(c->local_ip, &ip)) {
1757         return;
1758     }
1759
1760     /* Bring up the local interface. */
1761     netdev = local_iface->netdev;
1762     netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1763
1764     /* Configure the IP address and netmask. */
1765     if (!c->local_netmask
1766         || !inet_aton(c->local_netmask, &mask)
1767         || !mask.s_addr) {
1768         mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1769     }
1770     if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1771         VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", netmask "IP_FMT,
1772                   br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr), IP_ARGS(&mask.s_addr));
1773     }
1774
1775     /* Configure the default gateway. */
1776     if (c->local_gateway
1777         && inet_aton(c->local_gateway, &gateway)
1778         && gateway.s_addr) {
1779         if (!netdev_add_router(netdev, gateway)) {
1780             VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1781                       br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1782         }
1783     }
1784 }
1785
1786 static void
1787 bridge_reconfigure_remotes(struct bridge *br,
1788                            const struct sockaddr_in *managers,
1789                            size_t n_managers)
1790 {
1791     const char *disable_ib_str, *queue_id_str;
1792     bool disable_in_band = false;
1793     int queue_id;
1794
1795     struct ovsrec_controller **controllers;
1796     size_t n_controllers;
1797     bool had_primary;
1798
1799     struct ofproto_controller *ocs;
1800     size_t n_ocs;
1801     size_t i;
1802
1803     /* Check if we should disable in-band control on this bridge. */
1804     disable_ib_str = bridge_get_other_config(br->cfg, "disable-in-band");
1805     if (disable_ib_str && !strcmp(disable_ib_str, "true")) {
1806         disable_in_band = true;
1807     }
1808
1809     /* Set OpenFlow queue ID for in-band control. */
1810     queue_id_str = bridge_get_other_config(br->cfg, "in-band-queue");
1811     queue_id = queue_id_str ? strtol(queue_id_str, NULL, 10) : -1;
1812     ofproto_set_in_band_queue(br->ofproto, queue_id);
1813
1814     if (disable_in_band) {
1815         ofproto_set_extra_in_band_remotes(br->ofproto, NULL, 0);
1816     } else {
1817         ofproto_set_extra_in_band_remotes(br->ofproto, managers, n_managers);
1818     }
1819     had_primary = ofproto_has_primary_controller(br->ofproto);
1820
1821     n_controllers = bridge_get_controllers(br, &controllers);
1822
1823     ocs = xmalloc((n_controllers + 1) * sizeof *ocs);
1824     n_ocs = 0;
1825
1826     bridge_ofproto_controller_for_mgmt(br, &ocs[n_ocs++]);
1827     for (i = 0; i < n_controllers; i++) {
1828         struct ovsrec_controller *c = controllers[i];
1829
1830         if (!strncmp(c->target, "punix:", 6)
1831             || !strncmp(c->target, "unix:", 5)) {
1832             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1833
1834             /* Prevent remote ovsdb-server users from accessing arbitrary Unix
1835              * domain sockets and overwriting arbitrary local files. */
1836             VLOG_ERR_RL(&rl, "%s: not adding Unix domain socket controller "
1837                         "\"%s\" due to possibility for remote exploit",
1838                         dpif_name(br->dpif), c->target);
1839             continue;
1840         }
1841
1842         bridge_configure_local_iface_netdev(br, c);
1843         bridge_ofproto_controller_from_ovsrec(c, &ocs[n_ocs]);
1844         if (disable_in_band) {
1845             ocs[n_ocs].band = OFPROTO_OUT_OF_BAND;
1846         }
1847         n_ocs++;
1848     }
1849
1850     ofproto_set_controllers(br->ofproto, ocs, n_ocs);
1851     free(ocs[0].target); /* From bridge_ofproto_controller_for_mgmt(). */
1852     free(ocs);
1853
1854     if (had_primary != ofproto_has_primary_controller(br->ofproto)) {
1855         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1856     }
1857
1858     /* If there are no controllers and the bridge is in standalone
1859      * mode, set up a flow that matches every packet and directs
1860      * them to OFPP_NORMAL (which goes to us).  Otherwise, the
1861      * switch is in secure mode and we won't pass any traffic until
1862      * a controller has been defined and it tells us to do so. */
1863     if (!n_controllers
1864         && ofproto_get_fail_mode(br->ofproto) == OFPROTO_FAIL_STANDALONE) {
1865         union ofp_action action;
1866         struct cls_rule rule;
1867
1868         memset(&action, 0, sizeof action);
1869         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1870         action.output.len = htons(sizeof action);
1871         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1872         cls_rule_init_catchall(&rule, 0);
1873         ofproto_add_flow(br->ofproto, &rule, &action, 1);
1874     }
1875 }
1876
1877 static void
1878 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct shash *ifaces)
1879 {
1880     size_t i, j;
1881
1882     shash_init(ifaces);
1883     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1884         struct port *port = br->ports[i];
1885         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1886             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1887             shash_add_once(ifaces, iface->name, iface);
1888         }
1889         if (port->n_ifaces > 1 && port->cfg->bond_fake_iface) {
1890             shash_add_once(ifaces, port->name, NULL);
1891         }
1892     }
1893 }
1894
1895 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1896  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1897  *
1898  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1899  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1900  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1901  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1902  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1903 static void
1904 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1905 {
1906     struct odp_port *dpif_ports;
1907     size_t n_dpif_ports;
1908     size_t i, j;
1909
1910     /* Reset all interface numbers. */
1911     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1912         struct port *port = br->ports[i];
1913         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1914             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1915             iface->dp_ifidx = -1;
1916         }
1917     }
1918     hmap_clear(&br->ifaces);
1919
1920     dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1921     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1922         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1923         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1924         if (iface) {
1925             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1926                 VLOG_WARN("%s reported interface %s twice",
1927                           dpif_name(br->dpif), p->devname);
1928             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1929                 VLOG_WARN("%s reported interface %"PRIu16" twice",
1930                           dpif_name(br->dpif), p->port);
1931             } else {
1932                 iface->dp_ifidx = p->port;
1933                 hmap_insert(&br->ifaces, &iface->dp_ifidx_node,
1934                             hash_int(iface->dp_ifidx, 0));
1935             }
1936
1937             iface_set_ofport(iface->cfg,
1938                              (iface->dp_ifidx >= 0
1939                               ? odp_port_to_ofp_port(iface->dp_ifidx)
1940                               : -1));
1941         }
1942     }
1943     free(dpif_ports);
1944 }
1945 \f
1946 /* Bridge packet processing functions. */
1947
1948 static int
1949 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN], uint16_t vlan)
1950 {
1951     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, vlan) & BOND_MASK;
1952 }
1953
1954 static struct bond_entry *
1955 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN],
1956                   uint16_t vlan)
1957 {
1958     return &port->bond_hash[bond_hash(mac, vlan)];
1959 }
1960
1961 static int
1962 bond_choose_iface(const struct port *port)
1963 {
1964     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1965     size_t i, best_down_slave = -1;
1966     long long next_delay_expiration = LLONG_MAX;
1967
1968     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1969         struct iface *iface = port->ifaces[i];
1970
1971         if (iface->enabled) {
1972             return i;
1973         } else if (iface->delay_expires < next_delay_expiration) {
1974             best_down_slave = i;
1975             next_delay_expiration = iface->delay_expires;
1976         }
1977     }
1978
1979     if (best_down_slave != -1) {
1980         struct iface *iface = port->ifaces[best_down_slave];
1981
1982         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping remaining %lli ms updelay "
1983                      "since no other interface is up", iface->name,
1984                      iface->delay_expires - time_msec());
1985         bond_enable_slave(iface, true);
1986     }
1987
1988     return best_down_slave;
1989 }
1990
1991 static bool
1992 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1993                     uint16_t vlan, uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1994 {
1995     struct iface *iface;
1996
1997     assert(port->n_ifaces);
1998     if (port->n_ifaces == 1) {
1999         iface = port->ifaces[0];
2000     } else {
2001         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src, vlan);
2002         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
2003             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
2004             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
2005              * is only good for testing the rebalancing code. */
2006             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
2007             if (e->iface_idx < 0) {
2008                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
2009                 return false;
2010             }
2011             e->iface_tag = tag_create_random();
2012             ((struct port *) port)->bond_compat_is_stale = true;
2013         }
2014         *tags |= e->iface_tag;
2015         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
2016     }
2017     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
2018     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
2019     return true;
2020 }
2021
2022 static void
2023 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
2024 {
2025     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
2026     struct port *port = iface->port;
2027
2028     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
2029         /* Nothing to do. */
2030         return;
2031     }
2032     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
2033                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
2034     if (carrier == iface->enabled) {
2035         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
2036         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
2037                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
2038     } else if (carrier && port->active_iface < 0) {
2039         bond_enable_slave(iface, true);
2040         if (port->updelay) {
2041             VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping %d ms updelay since no "
2042                          "other interface is up", iface->name, port->updelay);
2043         }
2044     } else {
2045         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
2046         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
2047         if (delay) {
2048             VLOG_INFO_RL(&rl,
2049                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
2050                          iface->name,
2051                          carrier ? "enabled" : "disabled",
2052                          carrier ? "up" : "down",
2053                          delay);
2054         }
2055     }
2056 }
2057
2058 static void
2059 bond_choose_active_iface(struct port *port)
2060 {
2061     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
2062
2063     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
2064     port->active_iface_tag = tag_create_random();
2065     if (port->active_iface >= 0) {
2066         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
2067                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
2068     } else {
2069         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
2070                      port->name);
2071     }
2072 }
2073
2074 static void
2075 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
2076 {
2077     struct port *port = iface->port;
2078     struct bridge *br = port->bridge;
2079
2080     /* This acts as a recursion check.  If the act of disabling a slave
2081      * causes a different slave to be enabled, the flag will allow us to
2082      * skip redundant work when we reenter this function.  It must be
2083      * cleared on exit to keep things safe with multiple bonds. */
2084     static bool moving_active_iface = false;
2085
2086     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
2087     if (enable == iface->enabled) {
2088         return;
2089     }
2090
2091     iface->enabled = enable;
2092     if (!iface->enabled) {
2093         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
2094         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
2095         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
2096             ofproto_revalidate(br->ofproto,
2097                                port->active_iface_tag);
2098
2099             /* Disabling a slave can lead to another slave being immediately
2100              * enabled if there will be no active slaves but one is waiting
2101              * on an updelay.  In this case we do not need to run most of the
2102              * code for the newly enabled slave since there was no period
2103              * without an active slave and it is redundant with the disabling
2104              * path. */
2105             moving_active_iface = true;
2106             bond_choose_active_iface(port);
2107         }
2108         bond_send_learning_packets(port);
2109     } else {
2110         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
2111         if (port->active_iface < 0 && !moving_active_iface) {
2112             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
2113             bond_choose_active_iface(port);
2114             bond_send_learning_packets(port);
2115         }
2116         iface->tag = tag_create_random();
2117     }
2118
2119     moving_active_iface = false;
2120     port->bond_compat_is_stale = true;
2121 }
2122
2123 /* Attempts to make the sum of the bond slaves' statistics appear on the fake
2124  * bond interface. */
2125 static void
2126 bond_update_fake_iface_stats(struct port *port)
2127 {
2128     struct netdev_stats bond_stats;
2129     struct netdev *bond_dev;
2130     size_t i;
2131
2132     memset(&bond_stats, 0, sizeof bond_stats);
2133
2134     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2135         struct netdev_stats slave_stats;
2136
2137         if (!netdev_get_stats(port->ifaces[i]->netdev, &slave_stats)) {
2138             /* XXX: We swap the stats here because they are swapped back when
2139              * reported by the internal device.  The reason for this is
2140              * internal devices normally represent packets going into the system
2141              * but when used as fake bond device they represent packets leaving
2142              * the system.  We really should do this in the internal device
2143              * itself because changing it here reverses the counts from the
2144              * perspective of the switch.  However, the internal device doesn't
2145              * know what type of device it represents so we have to do it here
2146              * for now. */
2147             bond_stats.tx_packets += slave_stats.rx_packets;
2148             bond_stats.tx_bytes += slave_stats.rx_bytes;
2149             bond_stats.rx_packets += slave_stats.tx_packets;
2150             bond_stats.rx_bytes += slave_stats.tx_bytes;
2151         }
2152     }
2153
2154     if (!netdev_open_default(port->name, &bond_dev)) {
2155         netdev_set_stats(bond_dev, &bond_stats);
2156         netdev_close(bond_dev);
2157     }
2158 }
2159
2160 static void
2161 bond_run(struct bridge *br)
2162 {
2163     size_t i, j;
2164
2165     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2166         struct port *port = br->ports[i];
2167
2168         if (port->n_ifaces >= 2) {
2169             char *devname;
2170
2171             /* Track carrier going up and down on interfaces. */
2172             while (!netdev_monitor_poll(port->monitor, &devname)) {
2173                 struct iface *iface;
2174
2175                 iface = port_lookup_iface(port, devname);
2176                 if (iface) {
2177                     bool carrier = netdev_get_carrier(iface->netdev);
2178
2179                     bond_link_status_update(iface, carrier);
2180                     port_update_bond_compat(port);
2181                 }
2182                 free(devname);
2183             }
2184
2185             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2186                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
2187                 if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
2188                     bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
2189                 }
2190             }
2191
2192             if (port->bond_fake_iface
2193                 && time_msec() >= port->bond_next_fake_iface_update) {
2194                 bond_update_fake_iface_stats(port);
2195                 port->bond_next_fake_iface_update = time_msec() + 1000;
2196             }
2197         }
2198
2199         if (port->bond_compat_is_stale) {
2200             port->bond_compat_is_stale = false;
2201             port_update_bond_compat(port);
2202         }
2203     }
2204 }
2205
2206 static void
2207 bond_wait(struct bridge *br)
2208 {
2209     size_t i, j;
2210
2211     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2212         struct port *port = br->ports[i];
2213         if (port->n_ifaces < 2) {
2214             continue;
2215         }
2216         netdev_monitor_poll_wait(port->monitor);
2217         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2218             struct iface *iface = port->ifaces[j];
2219             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2220                 poll_timer_wait_until(iface->delay_expires);
2221             }
2222         }
2223         if (port->bond_fake_iface) {
2224             poll_timer_wait_until(port->bond_next_fake_iface_update);
2225         }
2226     }
2227 }
2228
2229 static bool
2230 set_dst(struct dst *dst, const struct flow *flow,
2231         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
2232         tag_type *tags)
2233 {
2234     dst->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
2235               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
2236               : flow->vlan_tci == 0 ? OFP_VLAN_NONE
2237               : vlan_tci_to_vid(flow->vlan_tci));
2238     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, dst->vlan,
2239                                &dst->dp_ifidx, tags);
2240 }
2241
2242 static void
2243 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
2244 {
2245     struct dst tmp = *p;
2246     *p = *q;
2247     *q = tmp;
2248 }
2249
2250 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
2251  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
2252  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
2253  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
2254  * possibly overkill.) */
2255 static void
2256 partition_dsts(struct dst_set *set, int vlan)
2257 {
2258     struct dst *first = set->dsts;
2259     struct dst *last = set->dsts + set->n;
2260
2261     while (first != last) {
2262         /* Invariants:
2263          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
2264          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
2265          *      - first < last. */
2266         while (first->vlan == vlan) {
2267             if (++first == last) {
2268                 return;
2269             }
2270         }
2271
2272         /* Same invariants, plus one additional:
2273          *      - first->vlan != vlan.
2274          */
2275         while (last[-1].vlan != vlan) {
2276             if (--last == first) {
2277                 return;
2278             }
2279         }
2280
2281         /* Same invariants, plus one additional:
2282          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
2283         swap_dst(first++, --last);
2284     }
2285 }
2286
2287 static int
2288 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
2289 {
2290     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
2291     return ffs(mask);
2292 }
2293
2294 static void
2295 dst_set_init(struct dst_set *set)
2296 {
2297     set->dsts = set->builtin;
2298     set->n = 0;
2299     set->allocated = ARRAY_SIZE(set->builtin);
2300 }
2301
2302 static void
2303 dst_set_add(struct dst_set *set, const struct dst *dst)
2304 {
2305     if (set->n >= set->allocated) {
2306         size_t new_allocated;
2307         struct dst *new_dsts;
2308
2309         new_allocated = set->allocated * 2;
2310         new_dsts = xmalloc(new_allocated * sizeof *new_dsts);
2311         memcpy(new_dsts, set->dsts, set->n * sizeof *new_dsts);
2312
2313         dst_set_free(set);
2314
2315         set->dsts = new_dsts;
2316         set->allocated = new_allocated;
2317     }
2318     set->dsts[set->n++] = *dst;
2319 }
2320
2321 static void
2322 dst_set_free(struct dst_set *set)
2323 {
2324     if (set->dsts != set->builtin) {
2325         free(set->dsts);
2326     }
2327 }
2328
2329 static bool
2330 dst_is_duplicate(const struct dst_set *set, const struct dst *test)
2331 {
2332     size_t i;
2333     for (i = 0; i < set->n; i++) {
2334         if (set->dsts[i].vlan == test->vlan
2335             && set->dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
2336             return true;
2337         }
2338     }
2339     return false;
2340 }
2341
2342 static bool
2343 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
2344 {
2345     return (port->vlan < 0
2346             && (!port->trunks || bitmap_is_set(port->trunks, vlan)));
2347 }
2348
2349 static bool
2350 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
2351 {
2352     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
2353 }
2354
2355 static bool
2356 port_is_floodable(const struct port *port)
2357 {
2358     int i;
2359
2360     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2361         if (!ofproto_port_is_floodable(port->bridge->ofproto,
2362                                        port->ifaces[i]->dp_ifidx)) {
2363             return false;
2364         }
2365     }
2366     return true;
2367 }
2368
2369 static void
2370 compose_dsts(const struct bridge *br, const struct flow *flow, uint16_t vlan,
2371              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
2372              struct dst_set *set, tag_type *tags, uint16_t *nf_output_iface)
2373 {
2374     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
2375     struct dst dst;
2376     int flow_vlan;
2377     size_t i;
2378
2379     flow_vlan = vlan_tci_to_vid(flow->vlan_tci);
2380     if (flow_vlan == 0) {
2381         flow_vlan = OFP_VLAN_NONE;
2382     }
2383
2384     if (out_port == FLOOD_PORT) {
2385         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2386             struct port *port = br->ports[i];
2387             if (port != in_port
2388                 && port_is_floodable(port)
2389                 && port_includes_vlan(port, vlan)
2390                 && !port->is_mirror_output_port
2391                 && set_dst(&dst, flow, in_port, port, tags)) {
2392                 mirrors |= port->dst_mirrors;
2393                 dst_set_add(set, &dst);
2394             }
2395         }
2396         *nf_output_iface = NF_OUT_FLOOD;
2397     } else if (out_port && set_dst(&dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
2398         dst_set_add(set, &dst);
2399         *nf_output_iface = dst.dp_ifidx;
2400         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
2401     }
2402
2403     while (mirrors) {
2404         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
2405         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
2406             if (m->out_port) {
2407                 if (set_dst(&dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
2408                     && !dst_is_duplicate(set, &dst)) {
2409                     dst_set_add(set, &dst);
2410                 }
2411             } else {
2412                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2413                     struct port *port = br->ports[i];
2414                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
2415                         && set_dst(&dst, flow, in_port, port, tags))
2416                     {
2417                         if (port->vlan < 0) {
2418                             dst.vlan = m->out_vlan;
2419                         }
2420                         if (dst_is_duplicate(set, &dst)) {
2421                             continue;
2422                         }
2423
2424                         /* Use the vlan tag on the original flow instead of
2425                          * the one passed in the vlan parameter.  This ensures
2426                          * that we compare the vlan from before any implicit
2427                          * tagging tags place. This is necessary because
2428                          * dst->vlan is the final vlan, after removing implicit
2429                          * tags. */
2430                         if (port == in_port && dst.vlan == flow_vlan) {
2431                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
2432                             continue;
2433                         }
2434                         dst_set_add(set, &dst);
2435                     }
2436                 }
2437             }
2438         }
2439         mirrors &= mirrors - 1;
2440     }
2441
2442     partition_dsts(set, flow_vlan);
2443 }
2444
2445 static void OVS_UNUSED
2446 print_dsts(const struct dst_set *set)
2447 {
2448     size_t i;
2449
2450     for (i = 0; i < set->n; i++) {
2451         const struct dst *dst = &set->dsts[i];
2452
2453         printf(">p%"PRIu16, dst->dp_ifidx);
2454         if (dst->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
2455             printf("v%"PRIu16, dst->vlan);
2456         }
2457     }
2458 }
2459
2460 static void
2461 compose_actions(struct bridge *br, const struct flow *flow, uint16_t vlan,
2462                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
2463                 tag_type *tags, struct ofpbuf *actions,
2464                 uint16_t *nf_output_iface)
2465 {
2466     struct dst_set set;
2467     uint16_t cur_vlan;
2468     size_t i;
2469
2470     dst_set_init(&set);
2471     compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, &set, tags,
2472                  nf_output_iface);
2473
2474     cur_vlan = vlan_tci_to_vid(flow->vlan_tci);
2475     if (cur_vlan == 0) {
2476         cur_vlan = OFP_VLAN_NONE;
2477     }
2478     for (i = 0; i < set.n; i++) {
2479         const struct dst *dst = &set.dsts[i];
2480         if (dst->vlan != cur_vlan) {
2481             if (dst->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
2482                 nl_msg_put_flag(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
2483             } else {
2484                 ovs_be16 tci;
2485                 tci = htons(dst->vlan & VLAN_VID_MASK);
2486                 tci |= flow->vlan_tci & htons(VLAN_PCP_MASK);
2487                 nl_msg_put_be16(actions, ODPAT_SET_DL_TCI, tci);
2488             }
2489             cur_vlan = dst->vlan;
2490         }
2491         nl_msg_put_u32(actions, ODPAT_OUTPUT, dst->dp_ifidx);
2492     }
2493     dst_set_free(&set);
2494 }
2495
2496 /* Returns the effective vlan of a packet, taking into account both the
2497  * 802.1Q header and implicitly tagged ports.  A value of 0 indicates that
2498  * the packet is untagged and -1 indicates it has an invalid header and
2499  * should be dropped. */
2500 static int flow_get_vlan(struct bridge *br, const struct flow *flow,
2501                          struct port *in_port, bool have_packet)
2502 {
2503     int vlan = vlan_tci_to_vid(flow->vlan_tci);
2504     if (in_port->vlan >= 0) {
2505         if (vlan) {
2506             /* XXX support double tagging? */
2507             if (have_packet) {
2508                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2509                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
2510                              "packet received on port %s configured with "
2511                              "implicit VLAN %"PRIu16,
2512                              br->name, vlan, in_port->name, in_port->vlan);
2513             }
2514             return -1;
2515         }
2516         vlan = in_port->vlan;
2517     } else {
2518         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
2519             if (have_packet) {
2520                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2521                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
2522                              "packet received on port %s not configured for "
2523                              "trunking VLAN %d",
2524                              br->name, vlan, in_port->name, vlan);
2525             }
2526             return -1;
2527         }
2528     }
2529
2530     return vlan;
2531 }
2532
2533 /* A VM broadcasts a gratuitous ARP to indicate that it has resumed after
2534  * migration.  Older Citrix-patched Linux DomU used gratuitous ARP replies to
2535  * indicate this; newer upstream kernels use gratuitous ARP requests. */
2536 static bool
2537 is_gratuitous_arp(const struct flow *flow)
2538 {
2539     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
2540             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
2541             && (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY
2542                 || (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST
2543                     && flow->nw_src == flow->nw_dst)));
2544 }
2545
2546 static void
2547 update_learning_table(struct bridge *br, const struct flow *flow, int vlan,
2548                       struct port *in_port)
2549 {
2550     enum grat_arp_lock_type lock_type;
2551     tag_type rev_tag;
2552
2553     /* We don't want to learn from gratuitous ARP packets that are reflected
2554      * back over bond slaves so we lock the learning table. */
2555     lock_type = !is_gratuitous_arp(flow) ? GRAT_ARP_LOCK_NONE :
2556                     (in_port->n_ifaces == 1) ? GRAT_ARP_LOCK_SET :
2557                                                GRAT_ARP_LOCK_CHECK;
2558
2559     rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src, vlan, in_port->port_idx,
2560                                  lock_type);
2561     if (rev_tag) {
2562         /* The log messages here could actually be useful in debugging,
2563          * so keep the rate limit relatively high. */
2564         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
2565                                                                 300);
2566         VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
2567                     "on port %s in VLAN %d",
2568                     br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
2569                     in_port->name, vlan);
2570         ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
2571     }
2572 }
2573
2574 /* Determines whether packets in 'flow' within 'br' should be forwarded or
2575  * dropped.  Returns true if they may be forwarded, false if they should be
2576  * dropped.
2577  *
2578  * If 'have_packet' is true, it indicates that the caller is processing a
2579  * received packet.  If 'have_packet' is false, then the caller is just
2580  * revalidating an existing flow because configuration has changed.  Either
2581  * way, 'have_packet' only affects logging (there is no point in logging errors
2582  * during revalidation).
2583  *
2584  * Sets '*in_portp' to the input port.  This will be a null pointer if
2585  * flow->in_port does not designate a known input port (in which case
2586  * is_admissible() returns false).
2587  *
2588  * When returning true, sets '*vlanp' to the effective VLAN of the input
2589  * packet, as returned by flow_get_vlan().
2590  *
2591  * May also add tags to '*tags', although the current implementation only does
2592  * so in one special case.
2593  */
2594 static bool
2595 is_admissible(struct bridge *br, const struct flow *flow, bool have_packet,
2596               tag_type *tags, int *vlanp, struct port **in_portp)
2597 {
2598     struct iface *in_iface;
2599     struct port *in_port;
2600     int vlan;
2601
2602     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
2603     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
2604     if (!in_iface) {
2605         /* No interface?  Something fishy... */
2606         if (have_packet) {
2607             /* Odd.  A few possible reasons here:
2608              *
2609              * - We deleted an interface but there are still a few packets
2610              *   queued up from it.
2611              *
2612              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
2613              *   add-if") that we don't know about.
2614              *
2615              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
2616              *   one of our bridge ports.
2617              */
2618             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2619
2620             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
2621                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port);
2622         }
2623
2624         *in_portp = NULL;
2625         return false;
2626     }
2627     *in_portp = in_port = in_iface->port;
2628     *vlanp = vlan = flow_get_vlan(br, flow, in_port, have_packet);
2629     if (vlan < 0) {
2630         return false;
2631     }
2632
2633     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
2634     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
2635         return false;
2636     }
2637
2638     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
2639     if (in_port->is_mirror_output_port) {
2640         if (have_packet) {
2641             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2642             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port "
2643                          "%s, which is reserved exclusively for mirroring",
2644                          br->name, in_port->name);
2645         }
2646         return false;
2647     }
2648
2649     /* Packets received on bonds need special attention to avoid duplicates. */
2650     if (in_port->n_ifaces > 1) {
2651         int src_idx;
2652         bool is_grat_arp_locked;
2653
2654         if (eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
2655             *tags |= in_port->active_iface_tag;
2656             if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
2657                 /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
2658                 return false;
2659             }
2660         }
2661
2662         /* Drop all packets for which we have learned a different input
2663          * port, because we probably sent the packet on one slave and got
2664          * it back on the other.  Gratuitous ARP packets are an exception
2665          * to this rule: the host has moved to another switch.  The exception
2666          * to the exception is if we locked the learning table to avoid
2667          * reflections on bond slaves.  If this is the case, just drop the
2668          * packet now. */
2669         src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan,
2670                                       &is_grat_arp_locked);
2671         if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx &&
2672             (!is_gratuitous_arp(flow) || is_grat_arp_locked)) {
2673                 return false;
2674         }
2675     }
2676
2677     return true;
2678 }
2679
2680 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
2681  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
2682  * not at all, if 'packet' was NULL. */
2683 static bool
2684 process_flow(struct bridge *br, const struct flow *flow,
2685              const struct ofpbuf *packet, struct ofpbuf *actions,
2686              tag_type *tags, uint16_t *nf_output_iface)
2687 {
2688     struct port *in_port;
2689     struct port *out_port;
2690     int vlan;
2691     int out_port_idx;
2692
2693     /* Check whether we should drop packets in this flow. */
2694     if (!is_admissible(br, flow, packet != NULL, tags, &vlan, &in_port)) {
2695         out_port = NULL;
2696         goto done;
2697     }
2698
2699     /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
2700     if (packet) {
2701         update_learning_table(br, flow, vlan, in_port);
2702     }
2703
2704     /* Determine output port. */
2705     out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan, tags,
2706                                            NULL);
2707     if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
2708         out_port = br->ports[out_port_idx];
2709     } else if (!packet && !eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
2710         /* If we are revalidating but don't have a learning entry then
2711          * eject the flow.  Installing a flow that floods packets opens
2712          * up a window of time where we could learn from a packet reflected
2713          * on a bond and blackhole packets before the learning table is
2714          * updated to reflect the correct port. */
2715         return false;
2716     } else {
2717         out_port = FLOOD_PORT;
2718     }
2719
2720     /* Don't send packets out their input ports. */
2721     if (in_port == out_port) {
2722         out_port = NULL;
2723     }
2724
2725 done:
2726     if (in_port) {
2727         compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions,
2728                         nf_output_iface);
2729     }
2730
2731     return true;
2732 }
2733
2734 static bool
2735 bridge_normal_ofhook_cb(const struct flow *flow, const struct ofpbuf *packet,
2736                         struct ofpbuf *actions, tag_type *tags,
2737                         uint16_t *nf_output_iface, void *br_)
2738 {
2739     struct iface *iface;
2740     struct bridge *br = br_;
2741
2742     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
2743
2744     iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
2745
2746     if (cfm_should_process_flow(flow)) {
2747         if (packet && iface->cfm) {
2748             cfm_process_heartbeat(iface->cfm, packet);
2749         }
2750         return false;
2751     }
2752
2753     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags, nf_output_iface);
2754 }
2755
2756 static void
2757 bridge_account_flow_ofhook_cb(const struct flow *flow, tag_type tags,
2758                               const struct nlattr *actions,
2759                               size_t actions_len,
2760                               unsigned long long int n_bytes, void *br_)
2761 {
2762     struct bridge *br = br_;
2763     const struct nlattr *a;
2764     struct port *in_port;
2765     tag_type dummy = 0;
2766     unsigned int left;
2767     int vlan;
2768
2769     /* Feed information from the active flows back into the learning table to
2770      * ensure that table is always in sync with what is actually flowing
2771      * through the datapath.
2772      *
2773      * We test that 'tags' is nonzero to ensure that only flows that include an
2774      * OFPP_NORMAL action are used for learning.  This works because
2775      * bridge_normal_ofhook_cb() always sets a nonzero tag value. */
2776     if (tags && is_admissible(br, flow, false, &dummy, &vlan, &in_port)) {
2777         update_learning_table(br, flow, vlan, in_port);
2778     }
2779
2780     /* Account for bond slave utilization. */
2781     if (!br->has_bonded_ports) {
2782         return;
2783     }
2784     NL_ATTR_FOR_EACH_UNSAFE (a, left, actions, actions_len) {
2785         if (nl_attr_type(a) == ODPAT_OUTPUT) {
2786             struct port *out_port = port_from_dp_ifidx(br, nl_attr_get_u32(a));
2787             if (out_port && out_port->n_ifaces >= 2) {
2788                 uint16_t vlan = (flow->vlan_tci
2789                                  ? vlan_tci_to_vid(flow->vlan_tci)
2790                                  : OFP_VLAN_NONE);
2791                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(out_port,
2792                                                          flow->dl_src, vlan);
2793                 e->tx_bytes += n_bytes;
2794             }
2795         }
2796     }
2797 }
2798
2799 static void
2800 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
2801 {
2802     struct bridge *br = br_;
2803     long long int now;
2804     size_t i;
2805
2806     if (!br->has_bonded_ports) {
2807         return;
2808     }
2809
2810     now = time_msec();
2811     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2812         struct port *port = br->ports[i];
2813         if (port->n_ifaces > 1 && now >= port->bond_next_rebalance) {
2814             port->bond_next_rebalance = now + port->bond_rebalance_interval;
2815             bond_rebalance_port(port);
2816         }
2817     }
2818 }
2819
2820 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
2821     bridge_normal_ofhook_cb,
2822     bridge_account_flow_ofhook_cb,
2823     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
2824 };
2825 \f
2826 /* Bonding functions. */
2827
2828 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
2829  * bond rebalancing.  */
2830 struct slave_balance {
2831     struct iface *iface;        /* The interface. */
2832     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
2833
2834     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
2835      * increasing tx_bytes. */
2836     struct bond_entry **hashes;
2837     size_t n_hashes;
2838 };
2839
2840 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
2841  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
2842  * ascending order of bytes transmitted. */
2843 static int
2844 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
2845 {
2846     const struct bond_entry *const *ap = a_;
2847     const struct bond_entry *const *bp = b_;
2848     const struct bond_entry *a = *ap;
2849     const struct bond_entry *b = *bp;
2850     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
2851         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
2852     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2853         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
2854     } else {
2855         return 0;
2856     }
2857 }
2858
2859 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
2860  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
2861 static int
2862 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
2863 {
2864     const struct slave_balance *a = a_;
2865     const struct slave_balance *b = b_;
2866     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
2867         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
2868     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2869         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
2870     } else {
2871         return 0;
2872     }
2873 }
2874
2875 static void
2876 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
2877 {
2878     struct slave_balance tmp = *a;
2879     *a = *b;
2880     *b = tmp;
2881 }
2882
2883 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
2884  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
2885  *
2886  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2887  * location. */
2888 static void
2889 resort_bals(struct slave_balance *p,
2890             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2891 {
2892     if (n_bals > 1) {
2893         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2894             swap_bals(p, p - 1);
2895         }
2896         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2897             swap_bals(p, p + 1);
2898         }
2899     }
2900 }
2901
2902 static void
2903 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2904 {
2905     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2906         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2907         const struct slave_balance *b;
2908
2909         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2910             size_t i;
2911
2912             if (b > bals) {
2913                 ds_put_char(&ds, ',');
2914             }
2915             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2916                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2917
2918             if (!b->iface->enabled) {
2919                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2920             }
2921             if (b->n_hashes > 0) {
2922                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2923                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2924                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2925                     if (i > 0) {
2926                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2927                     }
2928                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2929                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2930                 }
2931                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2932             }
2933         }
2934         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2935         ds_destroy(&ds);
2936     }
2937 }
2938
2939 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2940 static void
2941 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2942                 int hash_idx)
2943 {
2944     struct bond_entry *hash = from->hashes[hash_idx];
2945     struct port *port = from->iface->port;
2946     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2947
2948     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2949               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2950               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2951               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2952               from->iface->name, to->iface->name,
2953               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2954               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2955
2956     /* Delete element from from->hashes.
2957      *
2958      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2959      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2960      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2961      * point in doing that.  */
2962     if (hash_idx == 0) {
2963         from->hashes++;
2964     } else {
2965         memmove(from->hashes + hash_idx, from->hashes + hash_idx + 1,
2966                 (from->n_hashes - (hash_idx + 1)) * sizeof *from->hashes);
2967     }
2968     from->n_hashes--;
2969
2970     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2971     from->tx_bytes -= delta;
2972     to->tx_bytes += delta;
2973
2974     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2975     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2976     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2977     hash->iface_tag = tag_create_random();
2978 }
2979
2980 static void
2981 bond_rebalance_port(struct port *port)
2982 {
2983     struct slave_balance *bals;
2984     size_t n_bals;
2985     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2986     struct slave_balance *b, *from, *to;
2987     struct bond_entry *e;
2988     size_t i;
2989
2990     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2991      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2992      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2993      * loaded slave.
2994      *
2995      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2996      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2997      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2998      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2999      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
3000     n_bals = port->n_ifaces;
3001     bals = xmalloc(n_bals * sizeof *bals);
3002     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
3003         b->iface = port->ifaces[b - bals];
3004         b->tx_bytes = 0;
3005         b->hashes = NULL;
3006         b->n_hashes = 0;
3007     }
3008     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
3009         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
3010     }
3011     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
3012     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
3013         e = hashes[i];
3014         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
3015             b = &bals[e->iface_idx];
3016             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
3017             if (!b->hashes) {
3018                 b->hashes = &hashes[i];
3019             }
3020             b->n_hashes++;
3021         }
3022     }
3023     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
3024     log_bals(bals, n_bals, port);
3025
3026     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
3027      * array earlier). */
3028     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
3029         n_bals--;
3030         if (!n_bals) {
3031             goto exit;
3032         }
3033     }
3034
3035     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
3036     to = &bals[n_bals - 1];
3037     for (from = bals; from < to; ) {
3038         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
3039         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
3040             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
3041              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
3042              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
3043             break;
3044         } else if (from->n_hashes == 1) {
3045             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
3046              * load away from it, even though we want to. */
3047             from++;
3048         } else {
3049             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
3050              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
3051              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
3052              * must decrease the ratio of the load on the two slaves by at
3053              * least 0.1.
3054              *
3055              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
3056              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
3057              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
3058              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
3059             bool order_swapped;
3060
3061             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
3062                 double old_ratio, new_ratio;
3063                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
3064
3065                 if (delta == 0 || from->tx_bytes - delta == 0) {
3066                     /* Pointless move. */
3067                     continue;
3068                 }
3069
3070                 order_swapped = from->tx_bytes - delta < to->tx_bytes + delta;
3071
3072                 if (to->tx_bytes == 0) {
3073                     /* Nothing on the new slave, move it. */
3074                     break;
3075                 }
3076
3077                 old_ratio = (double)from->tx_bytes / to->tx_bytes;
3078                 new_ratio = (double)(from->tx_bytes - delta) /
3079                             (to->tx_bytes + delta);
3080
3081                 if (new_ratio == 0) {
3082                     /* Should already be covered but check to prevent division
3083                      * by zero. */
3084                     continue;
3085                 }
3086
3087                 if (new_ratio < 1) {
3088                     new_ratio = 1 / new_ratio;
3089                 }
3090
3091                 if (old_ratio - new_ratio > 0.1) {
3092                     /* Would decrease the ratio, move it. */
3093                     break;
3094                 }
3095             }
3096             if (i < from->n_hashes) {
3097                 bond_shift_load(from, to, i);
3098                 port->bond_compat_is_stale = true;
3099
3100                 /* If the result of the migration changed the relative order of
3101                  * 'from' and 'to' swap them back to maintain invariants. */
3102                 if (order_swapped) {
3103                     swap_bals(from, to);
3104                 }
3105
3106                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
3107                  * point to different slave_balance structures.  It is only
3108                  * valid to do these two operations in a row at all because we
3109                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
3110                 resort_bals(from, bals, n_bals);
3111                 resort_bals(to, bals, n_bals);
3112             } else {
3113                 from++;
3114             }
3115         }
3116     }
3117
3118     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
3119      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
3120     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
3121         e->tx_bytes /= 2;
3122     }
3123
3124 exit:
3125     free(bals);
3126 }
3127
3128 static void
3129 bond_send_learning_packets(struct port *port)
3130 {
3131     struct bridge *br = port->bridge;
3132     struct mac_entry *e;
3133     struct ofpbuf packet;
3134     int error, n_packets, n_errors;
3135
3136     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0) {
3137         return;
3138     }
3139
3140     ofpbuf_init(&packet, 128);
3141     error = n_packets = n_errors = 0;
3142     LIST_FOR_EACH (e, lru_node, &br->ml->lrus) {
3143         union ofp_action actions[2], *a;
3144         uint16_t dp_ifidx;
3145         tag_type tags = 0;
3146         struct flow flow;
3147         int retval;
3148
3149         if (e->port == port->port_idx
3150             || !choose_output_iface(port, e->mac, e->vlan, &dp_ifidx, &tags)) {
3151             continue;
3152         }
3153
3154         /* Compose actions. */
3155         memset(actions, 0, sizeof actions);
3156         a = actions;
3157         if (e->vlan) {
3158             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
3159             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
3160             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
3161             a++;
3162         }
3163         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
3164         a->output.len = htons(sizeof *a);
3165         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
3166         a++;
3167
3168         /* Send packet. */
3169         n_packets++;
3170         compose_benign_packet(&packet, "Open vSwitch Bond Failover", 0xf177,
3171                               e->mac);
3172         flow_extract(&packet, 0, ODPP_NONE, &flow);
3173         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
3174                                      &packet);
3175         if (retval) {
3176             error = retval;
3177             n_errors++;
3178         }
3179     }
3180     ofpbuf_uninit(&packet);
3181
3182     if (n_errors) {
3183         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
3184         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
3185                      "packets, last error was: %s",
3186                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
3187     } else {
3188         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
3189                  port->name, n_packets);
3190     }
3191 }
3192 \f
3193 /* Bonding unixctl user interface functions. */
3194
3195 static void
3196 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn,
3197                   const char *args OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
3198 {
3199     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3200     const struct bridge *br;
3201
3202     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
3203
3204     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
3205         size_t i;
3206
3207         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3208             const struct port *port = br->ports[i];
3209             if (port->n_ifaces > 1) {
3210                 size_t j;
3211
3212                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
3213                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3214                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
3215                     if (j) {
3216                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
3217                     }
3218                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
3219                 }
3220                 ds_put_char(&ds, '\n');
3221             }
3222         }
3223     }
3224     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
3225     ds_destroy(&ds);
3226 }
3227
3228 static struct port *
3229 bond_find(const char *name)
3230 {
3231     const struct bridge *br;
3232
3233     LIST_FOR_EACH (br, node, &all_bridges) {
3234         size_t i;
3235
3236         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3237             struct port *port = br->ports[i];
3238             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
3239                 return port;
3240             }
3241         }
3242     }
3243     return NULL;
3244 }
3245
3246 static void
3247 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn,
3248                   const char *args, void *aux OVS_UNUSED)
3249 {
3250     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
3251     const struct port *port;
3252     size_t j;
3253
3254     port = bond_find(args);
3255     if (!port) {
3256         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
3257         return;
3258     }
3259
3260     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
3261     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
3262     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
3263                   port->bond_next_rebalance - time_msec());
3264     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3265         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
3266         struct bond_entry *be;
3267
3268         /* Basic info. */
3269         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
3270                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
3271         if (j == port->active_iface) {
3272             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
3273         }
3274         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
3275             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
3276                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
3277                           iface->delay_expires - time_msec());
3278         }
3279
3280         /* Hashes. */
3281         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
3282             int hash = be - port->bond_hash;
3283             struct mac_entry *me;
3284
3285             if (be->iface_idx != j) {
3286                 continue;
3287             }
3288
3289             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %"PRIu64" kB load\n",
3290                           hash, be->tx_bytes / 1024);
3291
3292             /* MACs. */
3293             LIST_FOR_EACH (me, lru_node, &port->bridge->ml->lrus) {
3294                 uint16_t dp_ifidx;
3295                 tag_type tags = 0;
3296                 if (bond_hash(me->mac, me->vlan) == hash
3297                     && me->port != port->port_idx
3298                     && choose_output_iface(port, me->mac, me->vlan,
3299                                            &dp_ifidx, &tags)
3300                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
3301                 {
3302                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
3303                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
3304                 }
3305             }
3306         }
3307     }
3308     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
3309     ds_destroy(&ds);
3310 }
3311
3312 static void
3313 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
3314                      void *aux OVS_UNUSED)
3315 {
3316     char *args = (char *) args_;
3317     char *save_ptr = NULL;
3318     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
3319     struct port *port;
3320     struct iface *iface;
3321     struct bond_entry *entry;
3322     int hash;
3323
3324     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
3325     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
3326     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
3327     if (!slave_s) {
3328         unixctl_command_reply(conn, 501,
3329                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
3330         return;
3331     }
3332
3333     port = bond_find(bond_s);
3334     if (!port) {
3335         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
3336         return;
3337     }
3338
3339     if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
3340         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
3341     } else {
3342         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
3343         return;
3344     }
3345
3346     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
3347     if (!iface) {
3348         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
3349         return;
3350     }
3351
3352     if (!iface->enabled) {
3353         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
3354         return;
3355     }
3356
3357     entry = &port->bond_hash[hash];
3358     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
3359     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
3360     entry->iface_tag = tag_create_random();
3361     port->bond_compat_is_stale = true;
3362     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
3363 }
3364
3365 static void
3366 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
3367                               void *aux OVS_UNUSED)
3368 {
3369     char *args = (char *) args_;
3370     char *save_ptr = NULL;
3371     char *bond_s, *slave_s;
3372     struct port *port;
3373     struct iface *iface;
3374
3375     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
3376     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
3377     if (!slave_s) {
3378         unixctl_command_reply(conn, 501,
3379                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
3380         return;
3381     }
3382
3383     port = bond_find(bond_s);
3384     if (!port) {
3385         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
3386         return;
3387     }
3388
3389     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
3390     if (!iface) {
3391         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
3392         return;
3393     }
3394
3395     if (!iface->enabled) {
3396         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
3397         return;
3398     }
3399
3400     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
3401         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
3402         port->active_iface = iface->port_ifidx;
3403         port->active_iface_tag = tag_create_random();
3404         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
3405                   port->name, iface->name);
3406         bond_send_learning_packets(port);
3407         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
3408     } else {
3409         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
3410     }
3411 }
3412
3413 static void
3414 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
3415 {
3416     char *args = (char *) args_;
3417     char *save_ptr = NULL;
3418     char *bond_s, *slave_s;
3419     struct port *port;
3420     struct iface *iface;
3421
3422     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
3423     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
3424     if (!slave_s) {
3425         unixctl_command_reply(conn, 501,
3426                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
3427         return;
3428     }
3429
3430     port = bond_find(bond_s);
3431     if (!port) {
3432         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
3433         return;
3434     }
3435
3436     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
3437     if (!iface) {
3438         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
3439         return;
3440     }
3441
3442     bond_enable_slave(iface, enable);
3443     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
3444 }
3445
3446 static void
3447 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
3448                           void *aux OVS_UNUSED)
3449 {
3450     enable_slave(conn, args, true);
3451 }
3452
3453 static void
3454 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args,
3455                            void *aux OVS_UNUSED)
3456 {
3457     enable_slave(conn, args, false);
3458 }
3459
3460 static void
3461 bond_unixctl_hash(struct unixctl_conn *conn, const char *args_,
3462                   void *aux OVS_UNUSED)
3463 {
3464     char *args = (char *) args_;
3465     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
3466     uint8_t hash;
3467     char *hash_cstr;
3468     unsigned int vlan;
3469     char *mac_s, *vlan_s;
3470     char *save_ptr = NULL;
3471
3472     mac_s  = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
3473     vlan_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
3474
3475     if (vlan_s) {
3476         if (sscanf(vlan_s, "%u", &vlan) != 1) {
3477             unixctl_command_reply(conn, 501, "invalid vlan");
3478             return;
3479         }
3480     } else {
3481         vlan = OFP_VLAN_NONE;
3482     }
3483
3484     if (sscanf(mac_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
3485         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
3486         hash = bond_hash(mac, vlan);
3487
3488         hash_cstr = xasprintf("%u", hash);
3489         unixctl_command_reply(conn, 200, hash_cstr);
3490         free(hash_cstr);
3491     } else {
3492         unixctl_command_reply(conn, 501, "invalid mac");
3493     }
3494 }
3495
3496 static void
3497 bond_init(void)
3498 {
3499     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list, NULL);
3500     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show, NULL);
3501     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate, NULL);
3502     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
3503                              bond_unixctl_set_active_slave, NULL);
3504     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave,
3505                              NULL);
3506     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave,
3507                              NULL);
3508     unixctl_command_register("bond/hash", bond_unixctl_hash, NULL);
3509 }
3510 \f
3511 /* Port functions. */
3512
3513 static struct port *
3514 port_create(struct bridge *br, const char *name)
3515 {
3516     struct port *port;
3517
3518     port = xzalloc(sizeof *port);
3519     port->bridge = br;
3520     port->port_idx = br->n_ports;
3521     port->vlan = -1;
3522     port->trunks = NULL;
3523     port->name = xstrdup(name);
3524     port->active_iface = -1;
3525
3526     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
3527         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
3528                                sizeof *br->ports);
3529     }
3530     br->ports[br->n_ports++] = port;
3531     shash_add_assert(&br->port_by_name, port->name, port);
3532
3533     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
3534     bridge_flush(br);
3535
3536     return port;
3537 }
3538
3539 static const char *
3540 get_port_other_config(const struct ovsrec_port *port, const char *key,
3541                       const char *default_value)
3542 {
3543     const char *value;
3544
3545     value = get_ovsrec_key_value(&port->header_, &ovsrec_port_col_other_config,
3546                                  key);
3547     return value ? value : default_value;
3548 }
3549
3550 static void
3551 port_del_ifaces(struct port *port, const struct ovsrec_port *cfg)
3552 {
3553     struct shash new_ifaces;
3554     size_t i;
3555
3556     /* Collect list of new interfaces. */
3557     shash_init(&new_ifaces);
3558     for (i = 0; i < cfg->n_interfaces; i++) {
3559         const char *name = cfg->interfaces[i]->name;
3560         shash_add_once(&new_ifaces, name, NULL);
3561     }
3562
3563     /* Get rid of deleted interfaces. */
3564     for (i = 0; i < port->n_ifaces; ) {
3565         if (!shash_find(&new_ifaces, cfg->interfaces[i]->name)) {
3566             iface_destroy(port->ifaces[i]);
3567         } else {
3568             i++;
3569         }
3570     }
3571
3572     shash_destroy(&new_ifaces);
3573 }
3574
3575 static void
3576 port_reconfigure(struct port *port, const struct ovsrec_port *cfg)
3577 {
3578     struct shash new_ifaces;
3579     long long int next_rebalance;
3580     unsigned long *trunks;
3581     int vlan;
3582     size_t i;
3583
3584     port->cfg = cfg;
3585
3586     /* Update settings. */
3587     port->updelay = cfg->bond_updelay;
3588     if (port->updelay < 0) {
3589         port->updelay = 0;
3590     }
3591     port->downdelay = cfg->bond_downdelay;
3592     if (port->downdelay < 0) {
3593         port->downdelay = 0;
3594     }
3595     port->bond_rebalance_interval = atoi(
3596         get_port_other_config(cfg, "bond-rebalance-interval", "10000"));
3597     if (port->bond_rebalance_interval < 1000) {
3598         port->bond_rebalance_interval = 1000;
3599     }
3600     next_rebalance = time_msec() + port->bond_rebalance_interval;
3601     if (port->bond_next_rebalance > next_rebalance) {
3602         port->bond_next_rebalance = next_rebalance;
3603     }
3604
3605     /* Add new interfaces and update 'cfg' member of existing ones. */
3606     shash_init(&new_ifaces);
3607     for (i = 0; i < cfg->n_interfaces; i++) {
3608         const struct ovsrec_interface *if_cfg = cfg->interfaces[i];
3609         struct iface *iface;
3610
3611         if (!shash_add_once(&new_ifaces, if_cfg->name, NULL)) {
3612             VLOG_WARN("port %s: %s specified twice as port interface",
3613                       port->name, if_cfg->name);
3614             iface_set_ofport(if_cfg, -1);
3615             continue;
3616         }
3617
3618         iface = iface_lookup(port->bridge, if_cfg->name);
3619         if (iface) {
3620             if (iface->port != port) {
3621                 VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
3622                          "removing from %s",
3623                          port->bridge->name, if_cfg->name, iface->port->name);
3624                 continue;
3625             }
3626             iface->cfg = if_cfg;
3627         } else {
3628             iface = iface_create(port, if_cfg);
3629         }
3630
3631         /* Determine interface type.  The local port always has type
3632          * "internal".  Other ports take their type from the database and
3633          * default to "system" if none is specified. */
3634         iface->type = (!strcmp(if_cfg->name, port->bridge->name) ? "internal"
3635                        : if_cfg->type[0] ? if_cfg->type
3636                        : "system");
3637     }
3638     shash_destroy(&new_ifaces);
3639
3640     /* Get VLAN tag. */
3641     vlan = -1;
3642     if (cfg->tag) {
3643         if (port->n_ifaces < 2) {
3644             vlan = *cfg->tag;
3645             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
3646                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
3647             } else {
3648                 vlan = -1;
3649             }
3650         } else {
3651             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
3652              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
3653             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
3654                       port->name);
3655         }
3656     }
3657     if (port->vlan != vlan) {
3658         port->vlan = vlan;
3659         bridge_flush(port->bridge);
3660     }
3661
3662     /* Get trunked VLANs. */
3663     trunks = NULL;
3664     if (vlan < 0 && cfg->n_trunks) {
3665         size_t n_errors;
3666
3667         trunks = bitmap_allocate(4096);
3668         n_errors = 0;
3669         for (i = 0; i < cfg->n_trunks; i++) {
3670             int trunk = cfg->trunks[i];
3671             if (trunk >= 0) {
3672                 bitmap_set1(trunks, trunk);
3673             } else {
3674                 n_errors++;
3675             }
3676         }
3677         if (n_errors) {
3678             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
3679                      port->name, cfg->n_trunks);
3680         }
3681         if (n_errors == cfg->n_trunks) {
3682             VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
3683                      port->name);
3684             bitmap_free(trunks);
3685             trunks = NULL;
3686         }
3687     } else if (vlan >= 0 && cfg->n_trunks) {
3688         VLOG_ERR("port %s: ignoring trunks in favor of implicit vlan",
3689                  port->name);
3690     }
3691     if (trunks == NULL
3692         ? port->trunks != NULL
3693         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
3694         bridge_flush(port->bridge);
3695     }
3696     bitmap_free(port->trunks);
3697     port->trunks = trunks;
3698 }
3699
3700 static void
3701 port_destroy(struct port *port)
3702 {
3703     if (port) {
3704         struct bridge *br = port->bridge;
3705         struct port *del;
3706         int i;
3707
3708         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
3709         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3710
3711         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3712             struct mirror *m = br->mirrors[i];
3713             if (m && m->out_port == port) {
3714                 mirror_destroy(m);
3715             }
3716         }
3717
3718         while (port->n_ifaces > 0) {
3719             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
3720         }
3721
3722         shash_find_and_delete_assert(&br->port_by_name, port->name);
3723
3724         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
3725         del->port_idx = port->port_idx;
3726
3727         VLOG_INFO("destroyed port %s on bridge %s", port->name, br->name);
3728
3729         netdev_monitor_destroy(port->monitor);
3730         free(port->ifaces);
3731         bitmap_free(port->trunks);
3732         free(port->name);
3733         free(port);
3734         bridge_flush(br);
3735     }
3736 }
3737
3738 static struct port *
3739 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3740 {
3741     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
3742     return iface ? iface->port : NULL;
3743 }
3744
3745 static struct port *
3746 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3747 {
3748     return shash_find_data(&br->port_by_name, name);
3749 }
3750
3751 static struct iface *
3752 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
3753 {
3754     struct iface *iface = iface_lookup(port->bridge, name);
3755     return iface && iface->port == port ? iface : NULL;
3756 }
3757
3758 static void
3759 port_update_bonding(struct port *port)
3760 {
3761     if (port->monitor) {
3762         netdev_monitor_destroy(port->monitor);
3763         port->monitor = NULL;
3764     }
3765     if (port->n_ifaces < 2) {
3766         /* Not a bonded port. */
3767         if (port->bond_hash) {
3768             free(port->bond_hash);
3769             port->bond_hash = NULL;
3770             port->bond_compat_is_stale = true;
3771             port->bond_fake_iface = false;
3772         }
3773     } else {
3774         size_t i;
3775
3776         if (!port->bond_hash) {
3777             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
3778             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
3779                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
3780                 e->iface_idx = -1;
3781                 e->tx_bytes = 0;
3782             }
3783             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
3784             bond_choose_active_iface(port);
3785             port->bond_next_rebalance
3786                 = time_msec() + port->bond_rebalance_interval;
3787
3788             if (port->cfg->bond_fake_iface) {
3789                 port->bond_next_fake_iface_update = time_msec();
3790             }
3791         }
3792         port->bond_compat_is_stale = true;
3793         port->bond_fake_iface = port->cfg->bond_fake_iface;
3794
3795         port->monitor = netdev_monitor_create();
3796         for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3797             netdev_monitor_add(port->monitor, port->ifaces[i]->netdev);
3798         }
3799     }
3800 }
3801
3802 static void
3803 port_update_bond_compat(struct port *port)
3804 {
3805     struct compat_bond_hash compat_hashes[BOND_MASK + 1];
3806     struct compat_bond bond;
3807     size_t i;
3808
3809     if (port->n_ifaces < 2) {
3810         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3811         return;
3812     }
3813
3814     bond.up = false;
3815     bond.updelay = port->updelay;
3816     bond.downdelay = port->downdelay;
3817
3818     bond.n_hashes = 0;
3819     bond.hashes = compat_hashes;
3820     if (port->bond_hash) {
3821         const struct bond_entry *e;
3822         for (e = port->bond_hash; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
3823             if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
3824                 struct compat_bond_hash *cbh = &bond.hashes[bond.n_hashes++];
3825                 cbh->hash = e - port->bond_hash;
3826                 cbh->netdev_name = port->ifaces[e->iface_idx]->name;
3827             }
3828         }
3829     }
3830
3831     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
3832     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
3833     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3834         struct iface *iface = port->ifaces[i];
3835         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
3836         slave->name = iface->name;
3837
3838         /* We need to make the same determination as the Linux bonding
3839          * code to determine whether a slave should be consider "up".
3840          * The Linux function bond_miimon_inspect() supports four
3841          * BOND_LINK_* states:
3842          *
3843          *    - BOND_LINK_UP: carrier detected, updelay has passed.
3844          *    - BOND_LINK_FAIL: carrier lost, downdelay in progress.
3845          *    - BOND_LINK_DOWN: carrier lost, downdelay has passed.
3846          *    - BOND_LINK_BACK: carrier detected, updelay in progress.
3847          *
3848          * The function bond_info_show_slave() only considers BOND_LINK_UP
3849          * to be "up" and anything else to be "down".
3850          */
3851         slave->up = iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX;
3852         if (slave->up) {
3853             bond.up = true;
3854         }
3855         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, slave->mac);
3856     }
3857
3858     if (port->bond_fake_iface) {
3859         struct netdev *bond_netdev;
3860
3861         if (!netdev_open_default(port->name, &bond_netdev)) {
3862             if (bond.up) {
3863                 netdev_turn_flags_on(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3864             } else {
3865                 netdev_turn_flags_off(bond_netdev, NETDEV_UP, true);
3866             }
3867             netdev_close(bond_netdev);
3868         }
3869     }
3870
3871     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
3872     free(bond.slaves);
3873 }
3874
3875 static void
3876 port_update_vlan_compat(struct port *port)
3877 {
3878     struct bridge *br = port->bridge;
3879     char *vlandev_name = NULL;
3880
3881     if (port->vlan > 0) {
3882         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
3883          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
3884          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
3885          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
3886          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
3887          * includes port->vlan.
3888          *
3889          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
3890          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
3891          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
3892         size_t i;
3893         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3894             struct port *p = br->ports[i];
3895             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
3896                 && p->n_ifaces
3897                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
3898             {
3899                 uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3900                 netdev_get_etheraddr(p->ifaces[0]->netdev, ea);
3901                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
3902                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
3903                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
3904                     vlandev_name = p->name;
3905                 }
3906             }
3907         }
3908     }
3909     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
3910 }
3911 \f
3912 /* Interface functions. */
3913
3914 static void
3915 iface_send_packet(struct iface *iface, struct ofpbuf *packet)
3916 {
3917     struct flow flow;
3918     union ofp_action action;
3919
3920     memset(&action, 0, sizeof action);
3921     action.output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
3922     action.output.len  = htons(sizeof action);
3923     action.output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(iface->dp_ifidx));
3924
3925     flow_extract(packet, 0, ODPP_NONE, &flow);
3926
3927     if (ofproto_send_packet(iface->port->bridge->ofproto, &flow, &action, 1,
3928                             packet)) {
3929         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
3930         VLOG_WARN_RL(&rl, "interface %s: Failed to send packet.", iface->name);
3931     }
3932 }
3933
3934 static struct iface *
3935 iface_create(struct port *port, const struct ovsrec_interface *if_cfg)
3936 {
3937     struct bridge *br = port->bridge;
3938     struct iface *iface;
3939     char *name = if_cfg->name;
3940
3941     iface = xzalloc(sizeof *iface);
3942     iface->port = port;
3943     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
3944     iface->name = xstrdup(name);
3945     iface->dp_ifidx = -1;
3946     iface->tag = tag_create_random();
3947     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
3948     iface->netdev = NULL;
3949     iface->cfg = if_cfg;
3950
3951     shash_add_assert(&br->iface_by_name, iface->name, iface);
3952
3953     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
3954         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
3955                                   sizeof *port->ifaces);
3956     }
3957     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
3958     if (port->n_ifaces > 1) {
3959         br->has_bonded_ports = true;
3960     }
3961
3962     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
3963
3964     bridge_flush(br);
3965
3966     return iface;
3967 }
3968
3969 static void
3970 iface_destroy(struct iface *iface)
3971 {
3972     if (iface) {
3973         struct port *port = iface->port;
3974         struct bridge *br = port->bridge;
3975         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
3976         struct iface *del;
3977
3978         shash_find_and_delete_assert(&br->iface_by_name, iface->name);
3979
3980         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
3981             hmap_remove(&br->ifaces, &iface->dp_ifidx_node);
3982         }
3983
3984         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
3985         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
3986
3987         netdev_close(iface->netdev);
3988
3989         if (del_active) {
3990             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
3991             bond_choose_active_iface(port);
3992             bond_send_learning_packets(port);
3993         }
3994
3995         cfm_destroy(iface->cfm);
3996
3997         free(iface->name);
3998         free(iface);
3999
4000         bridge_flush(port->bridge);
4001     }
4002 }
4003
4004 static struct iface *
4005 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
4006 {
4007     return shash_find_data(&br->iface_by_name, name);
4008 }
4009
4010 static struct iface *
4011 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
4012 {
4013     struct iface *iface;
4014
4015     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (iface, dp_ifidx_node,
4016                              hash_int(dp_ifidx, 0), &br->ifaces) {
4017         if (iface->dp_ifidx == dp_ifidx) {
4018             return iface;
4019         }
4020     }
4021     return NULL;
4022 }
4023
4024 /* Set Ethernet address of 'iface', if one is specified in the configuration
4025  * file. */
4026 static void
4027 iface_set_mac(struct iface *iface)
4028 {
4029     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
4030
4031     if (iface->cfg->mac && eth_addr_from_string(iface->cfg->mac, ea)) {
4032         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
4033             VLOG_ERR("interface %s: cannot set MAC to multicast address",
4034                      iface->name);
4035         } else if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
4036             VLOG_ERR("ignoring iface.%s.mac; use bridge.%s.mac instead",
4037                      iface->name, iface->name);
4038         } else {
4039             int error = netdev_set_etheraddr(iface->netdev, ea);
4040             if (error) {
4041                 VLOG_ERR("interface %s: setting MAC failed (%s)",
4042                          iface->name, strerror(error));
4043             }
4044         }
4045     }
4046 }
4047
4048 /* Sets the ofport column of 'if_cfg' to 'ofport'. */
4049 static void
4050 iface_set_ofport(const struct ovsrec_interface *if_cfg, int64_t ofport)
4051 {
4052     if (if_cfg) {
4053         ovsrec_interface_set_ofport(if_cfg, &ofport, 1);
4054     }
4055 }
4056
4057 /* Adds the 'n' key-value pairs in 'keys' in 'values' to 'shash'.
4058  *
4059  * The value strings in '*shash' are taken directly from values[], not copied,
4060  * so the caller should not modify or free them. */
4061 static void
4062 shash_from_ovs_idl_map(char **keys, char **values, size_t n,
4063                        struct shash *shash)
4064 {
4065     size_t i;
4066
4067     shash_init(shash);
4068     for (i = 0; i < n; i++) {
4069         shash_add(shash, keys[i], values[i]);
4070     }
4071 }
4072
4073 struct iface_delete_queues_cbdata {
4074     struct netdev *netdev;
4075     const struct ovsdb_datum *queues;
4076 };
4077
4078 static bool
4079 queue_ids_include(const struct ovsdb_datum *queues, int64_t target)
4080 {
4081     union ovsdb_atom atom;
4082
4083     atom.integer = target;
4084     return ovsdb_datum_find_key(queues, &atom, OVSDB_TYPE_INTEGER) != UINT_MAX;
4085 }
4086
4087 static void
4088 iface_delete_queues(unsigned int queue_id,
4089                     const struct shash *details OVS_UNUSED, void *cbdata_)
4090 {
4091     struct iface_delete_queues_cbdata *cbdata = cbdata_;
4092
4093     if (!queue_ids_include(cbdata->queues, queue_id)) {
4094         netdev_delete_queue(cbdata->netdev, queue_id);
4095     }
4096 }
4097
4098 static void
4099 iface_update_qos(struct iface *iface, const struct ovsrec_qos *qos)
4100 {
4101     if (!qos || qos->type[0] == '\0') {
4102         netdev_set_qos(iface->netdev, NULL, NULL);
4103     } else {
4104         struct iface_delete_queues_cbdata cbdata;
4105         struct shash details;
4106         size_t i;
4107
4108         /* Configure top-level Qos for 'iface'. */
4109         shash_from_ovs_idl_map(qos->key_other_config, qos->value_other_config,
4110                                qos->n_other_config, &details);
4111         netdev_set_qos(iface->netdev, qos->type, &details);
4112         shash_destroy(&details);
4113
4114         /* Deconfigure queues that were deleted. */
4115         cbdata.netdev = iface->netdev;
4116         cbdata.queues = ovsrec_qos_get_queues(qos, OVSDB_TYPE_INTEGER,
4117                                               OVSDB_TYPE_UUID);
4118         netdev_dump_queues(iface->netdev, iface_delete_queues, &cbdata);
4119
4120         /* Configure queues for 'iface'. */
4121         for (i = 0; i < qos->n_queues; i++) {
4122             const struct ovsrec_queue *queue = qos->value_queues[i];
4123             unsigned int queue_id = qos->key_queues[i];
4124
4125             shash_from_ovs_idl_map(queue->key_other_config,
4126                                    queue->value_other_config,
4127                                    queue->n_other_config, &details);
4128             netdev_set_queue(iface->netdev, queue_id, &details);
4129             shash_destroy(&details);
4130         }
4131     }
4132 }
4133
4134 static void
4135 iface_update_cfm(struct iface *iface)
4136 {
4137     size_t i;
4138     struct cfm *cfm;
4139     uint16_t *remote_mps;
4140     struct ovsrec_monitor *mon;
4141     uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN], maid[CCM_MAID_LEN];
4142
4143     mon = iface->cfg->monitor;
4144
4145     if (!mon) {
4146         return;
4147     }
4148
4149     if (netdev_get_etheraddr(iface->netdev, ea)) {
4150         VLOG_WARN("interface %s: Failed to get ethernet address. "
4151                   "Skipping Monitor.", iface->name);
4152         return;
4153     }
4154
4155     if (!cfm_generate_maid(mon->md_name, mon->ma_name, maid)) {
4156         VLOG_WARN("interface %s: Failed to generate MAID.", iface->name);
4157         return;
4158     }
4159
4160     if (!iface->cfm) {
4161         iface->cfm = cfm_create();
4162     }
4163
4164     cfm           = iface->cfm;
4165     cfm->mpid     = mon->mpid;
4166     cfm->interval = mon->interval ? *mon->interval : 1000;
4167
4168     memcpy(cfm->eth_src, ea, sizeof cfm->eth_src);
4169     memcpy(cfm->maid, maid, sizeof cfm->maid);
4170
4171     remote_mps = xzalloc(mon->n_remote_mps * sizeof *remote_mps);
4172     for(i = 0; i < mon->n_remote_mps; i++) {
4173         remote_mps[i] = mon->remote_mps[i]->mpid;
4174     }
4175     cfm_update_remote_mps(cfm, remote_mps, mon->n_remote_mps);
4176     free(remote_mps);
4177
4178     if (!cfm_configure(iface->cfm)) {
4179         cfm_destroy(iface->cfm);
4180         iface->cfm = NULL;
4181     }
4182 }
4183 \f
4184 /* Port mirroring. */
4185
4186 static struct mirror *
4187 mirror_find_by_uuid(struct bridge *br, const struct uuid *uuid)
4188 {
4189     int i;
4190
4191     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
4192         struct mirror *m = br->mirrors[i];
4193         if (m && uuid_equals(uuid, &m->uuid)) {
4194             return m;
4195         }
4196     }
4197     return NULL;
4198 }
4199
4200 static void
4201 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
4202 {
4203     unsigned long *rspan_vlans;
4204     int i;
4205
4206     /* Get rid of deleted mirrors. */
4207     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
4208         struct mirror *m = br->mirrors[i];
4209         if (m) {
4210             const struct ovsdb_datum *mc;
4211             union ovsdb_atom atom;
4212
4213             mc = ovsrec_bridge_get_mirrors(br->cfg, OVSDB_TYPE_UUID);
4214             atom.uuid = br->mirrors[i]->uuid;
4215             if (ovsdb_datum_find_key(mc, &atom, OVSDB_TYPE_UUID) == UINT_MAX) {
4216                 mirror_destroy(m);
4217             }
4218         }
4219     }
4220
4221     /* Add new mirrors and reconfigure existing ones. */
4222     for (i = 0; i < br->cfg->n_mirrors; i++) {
4223         struct ovsrec_mirror *cfg = br->cfg->mirrors[i];
4224         struct mirror *m = mirror_find_by_uuid(br, &cfg->header_.uuid);
4225         if (m) {
4226             mirror_reconfigure_one(m, cfg);
4227         } else {
4228             mirror_create(br, cfg);
4229         }
4230     }
4231
4232     /* Update port reserved status. */
4233     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
4234         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
4235     }
4236     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
4237         struct mirror *m = br->mirrors[i];
4238         if (m && m->out_port) {
4239             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
4240         }
4241     }
4242
4243     /* Update flooded vlans (for RSPAN). */
4244     rspan_vlans = NULL;
4245     if (br->cfg->n_flood_vlans) {
4246         rspan_vlans = bitmap_allocate(4096);
4247
4248         for (i = 0; i < br->cfg->n_flood_vlans; i++) {
4249             int64_t vlan = br->cfg->flood_vlans[i];
4250             if (vlan >= 0 && vlan < 4096) {
4251                 bitmap_set1(rspan_vlans, vlan);
4252                 VLOG_INFO("bridge %s: disabling learning on vlan %"PRId64,
4253                           br->name, vlan);
4254             } else {
4255                 VLOG_ERR("bridge %s: invalid value %"PRId64 "for flood VLAN",
4256                          br->name, vlan);
4257             }
4258         }
4259     }
4260     if (mac_learning_set_flood_vlans(br->ml, rspan_vlans)) {
4261         bridge_flush(br);
4262     }
4263 }
4264
4265 static void
4266 mirror_create(struct bridge *br, struct ovsrec_mirror *cfg)
4267 {
4268     struct mirror *m;
4269     size_t i;
4270
4271     for (i = 0; ; i++) {
4272         if (i >= MAX_MIRRORS) {
4273             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
4274                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, cfg->name);
4275             return;
4276         }
4277         if (!br->mirrors[i]) {
4278             break;
4279         }
4280     }
4281
4282     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", cfg->name, br->name);
4283     bridge_flush(br);
4284
4285     br->mirrors[i] = m = xzalloc(sizeof *m);
4286     m->bridge = br;
4287     m->idx = i;
4288     m->name = xstrdup(cfg->name);
4289     shash_init(&m->src_ports);
4290     shash_init(&m->dst_ports);
4291     m->vlans = NULL;
4292     m->n_vlans = 0;
4293     m->out_vlan = -1;
4294     m->out_port = NULL;
4295
4296     mirror_reconfigure_one(m, cfg);
4297 }
4298
4299 static void
4300 mirror_destroy(struct mirror *m)
4301 {
4302     if (m) {
4303         struct bridge *br = m->bridge;
4304         size_t i;
4305
4306         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
4307             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
4308             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
4309         }
4310
4311         shash_destroy(&m->src_ports);
4312         shash_destroy(&m->dst_ports);
4313         free(m->vlans);
4314
4315         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
4316         free(m->name);
4317         free(m);
4318
4319         bridge_flush(br);
4320     }
4321 }
4322
4323 static void
4324 mirror_collect_ports(struct mirror *m, struct ovsrec_port **ports, int n_ports,
4325                      struct shash *names)
4326 {
4327     size_t i;
4328
4329     for (i = 0; i < n_ports; i++) {
4330         const char *name = ports[i]->name;
4331         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
4332             shash_add_once(names, name, NULL);
4333         } else {
4334             VLOG_WARN("bridge %s: mirror %s cannot match on nonexistent "
4335                       "port %s", m->bridge->name, m->name, name);
4336         }
4337     }
4338 }
4339
4340 static size_t
4341 mirror_collect_vlans(struct mirror *m, const struct ovsrec_mirror *cfg,
4342                      int **vlans)
4343 {
4344     size_t n_vlans;
4345     size_t i;
4346
4347     *vlans = xmalloc(sizeof **vlans * cfg->n_select_vlan);
4348     n_vlans = 0;
4349     for (i = 0; i < cfg->n_select_vlan; i++) {
4350         int64_t vlan = cfg->select_vlan[i];
4351         if (vlan < 0 || vlan > 4095) {
4352             VLOG_WARN("bridge %s: mirror %s selects invalid VLAN %"PRId64,
4353                       m->bridge->name, m->name, vlan);
4354         } else {
4355             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
4356         }
4357     }
4358     return n_vlans;
4359 }
4360
4361 static bool
4362 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
4363 {
4364     size_t i;
4365
4366     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
4367         if (m->vlans[i] == vlan) {
4368             return true;
4369         }
4370     }
4371     return false;
4372 }
4373
4374 static bool
4375 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
4376 {
4377     size_t i;
4378
4379     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
4380         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
4381             return true;
4382         }
4383     }
4384     return false;
4385 }
4386
4387 static void
4388 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m, struct ovsrec_mirror *cfg)
4389 {
4390     struct shash src_ports, dst_ports;
4391     mirror_mask_t mirror_bit;
4392     struct port *out_port;
4393     int out_vlan;
4394     size_t n_vlans;
4395     int *vlans;
4396     size_t i;
4397
4398     /* Set name. */
4399     if (strcmp(cfg->name, m->name)) {
4400         free(m->name);
4401         m->name = xstrdup(cfg->name);
4402     }
4403
4404     /* Get output port. */
4405     if (cfg->output_port) {
4406         out_port = port_lookup(m->bridge, cfg->output_port->name);
4407         if (!out_port) {
4408             VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s outputs to port not on bridge",
4409                      m->bridge->name, m->name);
4410             mirror_destroy(m);
4411             return;
4412         }
4413         out_vlan = -1;
4414
4415         if (cfg->output_vlan) {
4416             VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s specifies both output port and "
4417                      "output vlan; ignoring output vlan",
4418                      m->bridge->name, m->name);
4419         }
4420     } else if (cfg->output_vlan) {
4421         out_port = NULL;
4422         out_vlan = *cfg->output_vlan;
4423     } else {
4424         VLOG_ERR("bridge %s: mirror %s does not specify output; ignoring",
4425                  m->bridge->name, m->name);
4426         mirror_destroy(m);
4427         return;
4428     }
4429
4430     shash_init(&src_ports);
4431     shash_init(&dst_ports);
4432     if (cfg->select_all) {
4433         for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
4434             const char *name = m->bridge->ports[i]->name;
4435             shash_add_once(&src_ports, name, NULL);
4436             shash_add_once(&dst_ports, name, NULL);
4437         }
4438         vlans = NULL;
4439         n_vlans = 0;
4440     } else {
4441         /* Get ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
4442         mirror_collect_ports(m, cfg->select_src_port, cfg->n_select_src_port,
4443                              &src_ports);
4444         mirror_collect_ports(m, cfg->select_dst_port, cfg->n_select_dst_port,
4445                              &dst_ports);
4446
4447         /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
4448         n_vlans = mirror_collect_vlans(m, cfg, &vlans);
4449     }
4450
4451     /* Update mirror data. */
4452     if (!shash_equal_keys(&m->src_ports, &src_ports)
4453         || !shash_equal_keys(&m->dst_ports, &dst_ports)
4454         || m->n_vlans != n_vlans
4455         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
4456         || m->out_port != out_port
4457         || m->out_vlan != out_vlan) {
4458         bridge_flush(m->bridge);
4459     }
4460     shash_swap(&m->src_ports, &src_ports);
4461     shash_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
4462     free(m->vlans);
4463     m->vlans = vlans;
4464     m->n_vlans = n_vlans;
4465     m->out_port = out_port;
4466     m->out_vlan = out_vlan;
4467
4468     /* Update ports. */
4469     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
4470     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
4471         struct port *port = m->bridge->ports[i];
4472
4473         if (shash_find(&m->src_ports, port->name)
4474             || (m->n_vlans
4475                 && (!port->vlan
4476                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
4477                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
4478             port->src_mirrors |= mirror_bit;
4479         } else {
4480             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
4481         }
4482
4483         if (shash_find(&m->dst_ports, port->name)) {
4484             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
4485         } else {
4486             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
4487         }
4488     }
4489
4490     /* Clean up. */
4491     shash_destroy(&src_ports);
4492     shash_destroy(&dst_ports);
4493 }