ba9052872a70325a260dd82f938496d773a50cb6
[sliver-openvswitch.git] / vswitchd / bridge.c
1 /* Copyright (c) 2008, 2009 Nicira Networks
2  *
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <config.h>
17 #include "bridge.h"
18 #include <assert.h>
19 #include <errno.h>
20 #include <arpa/inet.h>
21 #include <ctype.h>
22 #include <inttypes.h>
23 #include <net/if.h>
24 #include <openflow/openflow.h>
25 #include <signal.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <strings.h>
28 #include <sys/stat.h>
29 #include <sys/socket.h>
30 #include <sys/types.h>
31 #include <unistd.h>
32 #include "bitmap.h"
33 #include "cfg.h"
34 #include "coverage.h"
35 #include "dirs.h"
36 #include "dpif.h"
37 #include "dynamic-string.h"
38 #include "flow.h"
39 #include "hash.h"
40 #include "list.h"
41 #include "mac-learning.h"
42 #include "netdev.h"
43 #include "odp-util.h"
44 #include "ofp-print.h"
45 #include "ofpbuf.h"
46 #include "packets.h"
47 #include "poll-loop.h"
48 #include "port-array.h"
49 #include "proc-net-compat.h"
50 #include "process.h"
51 #include "secchan/ofproto.h"
52 #include "socket-util.h"
53 #include "stp.h"
54 #include "svec.h"
55 #include "timeval.h"
56 #include "util.h"
57 #include "unixctl.h"
58 #include "vconn.h"
59 #include "vconn-ssl.h"
60 #include "xenserver.h"
61 #include "xtoxll.h"
62
63 #define THIS_MODULE VLM_bridge
64 #include "vlog.h"
65
66 struct dst {
67     uint16_t vlan;
68     uint16_t dp_ifidx;
69 };
70
71 extern uint64_t mgmt_id;
72
73 struct iface {
74     struct port *port;          /* Containing port. */
75     size_t port_ifidx;          /* Index within containing port. */
76
77     char *name;                 /* Host network device name. */
78     int dp_ifidx;               /* Index within kernel datapath. */
79
80     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];  /* Ethernet address (all zeros if unknowns). */
81
82     tag_type tag;               /* Tag associated with this interface. */
83     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
84     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
85 };
86
87 #define BOND_MASK 0xff
88 struct bond_entry {
89     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
90     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
91     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
92 };
93
94 #define MAX_MIRRORS 32
95 typedef uint32_t mirror_mask_t;
96 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
97 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
98 struct mirror {
99     struct bridge *bridge;
100     size_t idx;
101     char *name;
102
103     /* Selection criteria. */
104     struct svec src_ports;
105     struct svec dst_ports;
106     int *vlans;
107     size_t n_vlans;
108
109     /* Output. */
110     struct port *out_port;
111     int out_vlan;
112 };
113
114 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
115 struct port {
116     struct bridge *bridge;
117     size_t port_idx;
118     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
119     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1. */
120     char *name;
121
122     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
123      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
124     struct iface **ifaces;
125     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
126
127     /* Bonding info. */
128     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
129     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
130     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
131     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
132     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
133
134     /* Port mirroring info. */
135     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
136     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
137     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
138
139     /* Spanning tree info. */
140     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_FORWARDING if STP not in use. */
141     tag_type stp_state_tag;     /* Tag for STP state change. */
142 };
143
144 #define DP_MAX_PORTS 255
145 struct bridge {
146     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
147     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
148     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table, or null not to learn. */
149     bool sent_config_request;   /* Successfully sent config request? */
150     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
151
152     /* Support for remote controllers. */
153     char *controller;           /* NULL if there is no remote controller;
154                                  * "discover" to do controller discovery;
155                                  * otherwise a vconn name. */
156
157     /* OpenFlow switch processing. */
158     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
159
160     /* Kernel datapath information. */
161     struct dpif dpif;           /* Kernel datapath. */
162     struct port_array ifaces;   /* Indexed by kernel datapath port number. */
163
164     /* Bridge ports. */
165     struct port **ports;
166     size_t n_ports, allocated_ports;
167
168     /* Bonding. */
169     bool has_bonded_ports;
170     long long int bond_next_rebalance;
171
172     /* Flow tracking. */
173     bool flush;
174
175     /* Flow statistics gathering. */
176     time_t next_stats_request;
177
178     /* Port mirroring. */
179     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
180
181     /* Spanning tree. */
182     struct stp *stp;
183     long long int stp_last_tick;
184 };
185
186 /* List of all bridges. */
187 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
188
189 /* Maximum number of datapaths. */
190 enum { DP_MAX = 256 };
191
192 static struct bridge *bridge_create(const char *name);
193 static void bridge_destroy(struct bridge *);
194 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
195 static int bridge_run_one(struct bridge *);
196 static void bridge_reconfigure_one(struct bridge *);
197 static void bridge_reconfigure_controller(struct bridge *);
198 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct svec *ifaces);
199 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
200 static void bridge_flush(struct bridge *);
201 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
202                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
203                                       const char **devname);
204 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
205                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
206                                         const char *devname);
207 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
208
209 static void bond_init(void);
210 static void bond_run(struct bridge *);
211 static void bond_wait(struct bridge *);
212 static void bond_rebalance_port(struct port *);
213 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
214
215 static void port_create(struct bridge *, const char *name);
216 static void port_reconfigure(struct port *);
217 static void port_destroy(struct port *);
218 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
219 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
220 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
221                                        uint16_t dp_ifidx);
222 static void port_update_bond_compat(struct port *);
223 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
224
225 static void mirror_create(struct bridge *, const char *name);
226 static void mirror_destroy(struct mirror *);
227 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
228 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *);
229 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
230
231 static void brstp_reconfigure(struct bridge *);
232 static void brstp_adjust_timers(struct bridge *);
233 static void brstp_run(struct bridge *);
234 static void brstp_wait(struct bridge *);
235
236 static void iface_create(struct port *, const char *name);
237 static void iface_destroy(struct iface *);
238 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
239 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
240                                          uint16_t dp_ifidx);
241
242 /* Hooks into ofproto processing. */
243 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
244 \f
245 /* Public functions. */
246
247 /* Adds the name of each interface used by a bridge, including local and
248  * internal ports, to 'svec'. */
249 void
250 bridge_get_ifaces(struct svec *svec) 
251 {
252     struct bridge *br, *next;
253     size_t i, j;
254
255     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
256         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
257             struct port *port = br->ports[i];
258
259             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
260                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
261                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
262                     VLOG_ERR("%s interface not in dp%u, ignoring",
263                              iface->name, dpif_id(&br->dpif));
264                 } else {
265                     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL) {
266                         svec_add(svec, iface->name);
267                     }
268                 }
269             }
270         }
271     }
272 }
273
274 /* The caller must already have called cfg_read(). */
275 void
276 bridge_init(void)
277 {
278     int retval;
279     int i;
280
281     bond_init();
282
283     for (i = 0; i < DP_MAX; i++) {
284         struct dpif dpif;
285         char devname[16];
286
287         sprintf(devname, "dp%d", i);
288         retval = dpif_open(devname, &dpif);
289         if (!retval) {
290             char dpif_name[IF_NAMESIZE];
291             if (dpif_get_name(&dpif, dpif_name, sizeof dpif_name)
292                 || !cfg_has("bridge.%s.port", dpif_name)) {
293                 dpif_delete(&dpif);
294             }
295             dpif_close(&dpif);
296         } else if (retval != ENODEV) {
297             VLOG_ERR("failed to delete datapath dp%d: %s",
298                      i, strerror(retval));
299         }
300     }
301
302     bridge_reconfigure();
303 }
304
305 #ifdef HAVE_OPENSSL
306 static bool
307 config_string_change(const char *key, char **valuep)
308 {
309     const char *value = cfg_get_string(0, "%s", key);
310     if (value && (!*valuep || strcmp(value, *valuep))) {
311         free(*valuep);
312         *valuep = xstrdup(value);
313         return true;
314     } else {
315         return false;
316     }
317 }
318
319 static void
320 bridge_configure_ssl(void)
321 {
322     /* XXX SSL should be configurable on a per-bridge basis.
323      * XXX should be possible to de-configure SSL. */
324     static char *private_key_file;
325     static char *certificate_file;
326     static char *cacert_file;
327     struct stat s;
328
329     if (config_string_change("ssl.private-key", &private_key_file)) {
330         vconn_ssl_set_private_key_file(private_key_file);
331     }
332
333     if (config_string_change("ssl.certificate", &certificate_file)) {
334         vconn_ssl_set_certificate_file(certificate_file);
335     }
336
337     /* We assume that even if the filename hasn't changed, if the CA cert 
338      * file has been removed, that we want to move back into
339      * boot-strapping mode.  This opens a small security hole, because
340      * the old certificate will still be trusted until vSwitch is
341      * restarted.  We may want to address this in vconn's SSL library. */
342     if (config_string_change("ssl.ca-cert", &cacert_file)
343             || (stat(cacert_file, &s) && errno == ENOENT)) {
344         vconn_ssl_set_ca_cert_file(cacert_file,
345                                    cfg_get_bool(0, "ssl.bootstrap-ca-cert"));
346     }
347 }
348 #endif
349
350 void
351 bridge_reconfigure(void)
352 {
353     struct svec old_br, new_br, raw_new_br;
354     struct bridge *br, *next;
355     size_t i, j;
356
357     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
358
359     /* Collect old bridges. */
360     svec_init(&old_br);
361     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
362         svec_add(&old_br, br->name);
363     }
364
365     /* Collect new bridges. */
366     svec_init(&raw_new_br);
367     cfg_get_subsections(&raw_new_br, "bridge");
368     svec_init(&new_br);
369     for (i = 0; i < raw_new_br.n; i++) {
370         const char *name = raw_new_br.names[i];
371         if ((!strncmp(name, "dp", 2) && isdigit(name[2])) ||
372             (!strncmp(name, "nl:", 3) && isdigit(name[3]))) {
373             VLOG_ERR("%s is not a valid bridge name (bridges may not be "
374                      "named \"dp\" or \"nl:\" followed by a digit)", name);
375         } else {
376             svec_add(&new_br, name);
377         }
378     }
379     svec_destroy(&raw_new_br);
380
381     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
382     svec_sort(&old_br);
383     svec_sort(&new_br);
384     assert(svec_is_unique(&old_br));
385     assert(svec_is_unique(&new_br));
386     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
387         if (!svec_contains(&new_br, br->name)) {
388             bridge_destroy(br);
389         }
390     }
391     for (i = 0; i < new_br.n; i++) {
392         const char *name = new_br.names[i];
393         if (!svec_contains(&old_br, name)) {
394             bridge_create(name);
395         }
396     }
397     svec_destroy(&old_br);
398     svec_destroy(&new_br);
399
400 #ifdef HAVE_OPENSSL
401     /* Configure SSL. */
402     bridge_configure_ssl();
403 #endif
404
405     /* Reconfigure all bridges. */
406     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
407         bridge_reconfigure_one(br);
408     }
409
410     /* Add and delete ports on all datapaths.
411      *
412      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
413      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
414      * port deletions before any port additions. */
415     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
416         struct odp_port *dpif_ports;
417         size_t n_dpif_ports;
418         struct svec want_ifaces;
419
420         dpif_port_list(&br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
421         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
422         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
423             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
424             if (!svec_contains(&want_ifaces, p->devname)
425                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
426                 int retval = dpif_port_del(&br->dpif, p->port);
427                 if (retval) {
428                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from dp%u: %s",
429                              p->devname, dpif_id(&br->dpif), strerror(retval));
430                 }
431             }
432         }
433         svec_destroy(&want_ifaces);
434         free(dpif_ports);
435     }
436     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
437         struct odp_port *dpif_ports;
438         size_t n_dpif_ports;
439         struct svec cur_ifaces, want_ifaces, add_ifaces;
440         int next_port_no;
441
442         dpif_port_list(&br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
443         svec_init(&cur_ifaces);
444         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
445             svec_add(&cur_ifaces, dpif_ports[i].devname);
446         }
447         free(dpif_ports);
448         svec_sort_unique(&cur_ifaces);
449         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
450         svec_diff(&want_ifaces, &cur_ifaces, &add_ifaces, NULL, NULL);
451
452         next_port_no = 1;
453         for (i = 0; i < add_ifaces.n; i++) {
454             const char *if_name = add_ifaces.names[i];
455             for (;;) {
456                 int internal = cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", if_name);
457                 int error = dpif_port_add(&br->dpif, if_name, next_port_no++,
458                                           internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0);
459                 if (error != EEXIST) {
460                     if (next_port_no >= 256) {
461                         VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on dp%u",
462                                  dpif_id(&br->dpif));
463                         goto out;
464                     }
465                     if (error) {
466                         VLOG_ERR("failed to add %s interface to dp%u: %s",
467                                  if_name, dpif_id(&br->dpif), strerror(error));
468                     }
469                     break;
470                 }
471             }
472         }
473     out:
474         svec_destroy(&cur_ifaces);
475         svec_destroy(&want_ifaces);
476         svec_destroy(&add_ifaces);
477     }
478     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
479         uint8_t ea[8];
480         uint64_t dpid;
481         struct iface *local_iface = NULL;
482         const char *devname;
483         uint8_t engine_type = br->dpif.minor;
484         uint8_t engine_id = br->dpif.minor;
485         bool add_id_to_iface = false;
486         struct svec nf_hosts;
487
488         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
489         for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
490             struct port *port = br->ports[i];
491
492             for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
493                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
494                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
495                     VLOG_ERR("%s interface not in dp%u, dropping",
496                              iface->name, dpif_id(&br->dpif));
497                     iface_destroy(iface);
498                 } else {
499                     if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
500                         local_iface = iface;
501                     }
502                     VLOG_DBG("dp%u has interface %s on port %d",
503                              dpif_id(&br->dpif), iface->name, iface->dp_ifidx);
504                     j++;
505                 }
506             }
507             if (!port->n_ifaces) {
508                 VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
509                 port_destroy(port);
510                 continue;
511             }
512             i++;
513         }
514
515         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
516         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &devname);
517         if (local_iface) {
518             int error = netdev_nodev_set_etheraddr(local_iface->name, ea);
519             if (error) {
520                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
521                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
522                             "Ethernet address: %s",
523                             br->name, strerror(error));
524             }
525         }
526
527         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, devname);
528         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
529
530         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
531         if (cfg_has("netflow.%s.engine-type", br->name)) {
532             engine_type = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-type", 
533                     br->name);
534         }
535         if (cfg_has("netflow.%s.engine-id", br->name)) {
536             engine_id = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-id", br->name);
537         }
538         if (cfg_has("netflow.%s.add-id-to-iface", br->name)) {
539             add_id_to_iface = cfg_get_bool(0, "netflow.%s.add-id-to-iface",
540                     br->name);
541         }
542         if (add_id_to_iface && engine_id > 0x7f) {
543             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict with "
544                     "another vswitch, choose an engine id less than 128", 
545                     br->name);
546         }
547         if (add_id_to_iface && br->n_ports > 0x1ff) {
548             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict with "
549                     "another port when 512 or more ports are used", 
550                     br->name);
551         }
552         svec_init(&nf_hosts);
553         cfg_get_all_keys(&nf_hosts, "netflow.%s.host", br->name);
554         if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &nf_hosts,  engine_type, 
555                     engine_id, add_id_to_iface)) {
556             VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors", 
557                     br->name);
558         }
559
560         /* Update the controller and related settings.  It would be more
561          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
562          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
563          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
564          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
565          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
566          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
567          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
568          * the datapath ID before the controller. */
569         bridge_reconfigure_controller(br);
570     }
571     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
572         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
573             struct port *port = br->ports[i];
574             port_update_vlan_compat(port);
575         }
576     }
577     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
578         brstp_reconfigure(br);
579     }
580 }
581
582 static void
583 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
584                           const char **devname)
585 {
586     uint64_t requested_ea;
587     size_t i, j;
588     int error;
589
590     *devname = NULL;
591
592     /* Did the user request a particular MAC? */
593     requested_ea = cfg_get_mac(0, "bridge.%s.mac", br->name);
594     if (requested_ea) {
595         eth_addr_from_uint64(requested_ea, ea);
596         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
597             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
598                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
599         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
600             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
601         } else {
602             return;
603         }
604     }
605
606     /* Otherwise choose the minimum MAC address among all of the interfaces.
607      * (Xen uses FE:FF:FF:FF:FF:FF for virtual interfaces so this will get the
608      * MAC of the physical interface in such an environment.) */
609     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
610     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
611         struct port *port = br->ports[i];
612         if (port->is_mirror_output_port) {
613             continue;
614         }
615         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
616             struct iface *iface = port->ifaces[j];
617             uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
618             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL
619                 || cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", iface->name)) {
620                 continue;
621             }
622             error = netdev_nodev_get_etheraddr(iface->name, iface_ea);
623             if (!error) {
624                 if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
625                     !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
626                     !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
627                     memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0) {
628                     memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
629                     *devname = iface->name;
630                 }
631             } else {
632                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
633                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
634                             iface->name, strerror(error));
635             }
636         }
637     }
638     if (eth_addr_is_multicast(ea) || eth_addr_is_vif(ea)) {
639         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
640         *devname = NULL;
641         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
642                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
643     } else {
644         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
645                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
646     }
647 }
648
649 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
650  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
651  * a network device, then that network device's name must be passed in as
652  * 'devname'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then 'devname' must be
653  * passed in as a null pointer. */
654 static uint64_t
655 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
656                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
657                         const char *devname)
658 {
659     /*
660      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
661      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
662      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
663      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
664      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
665      * ID.
666      *
667      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
668      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
669      * "sticks".
670      */
671     uint64_t dpid;
672
673     dpid = cfg_get_dpid(0, "bridge.%s.datapath-id", br->name);
674     if (dpid) {
675         return dpid;
676     }
677
678     if (devname) {
679         int vlan;
680         if (!netdev_get_vlan_vid(devname, &vlan)) {
681             /*
682              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
683              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
684              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
685              * device's physical network device.
686              *
687              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
688              * along with the VLAN identifier.
689              */
690             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
691             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
692             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
693             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
694             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
695         } else {
696             /*
697              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
698              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
699              */
700         }
701     } else {
702         /*
703          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
704          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
705          * natural unique identifier at all.
706          *
707          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
708          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
709          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
710          * an internal network is destroyed and then a new one is later
711          * created, so this is fairly effective.
712          *
713          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
714          * address on each run.
715          */
716         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
717         if (host_uuid) {
718             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
719             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
720             free(combined);
721             return dpid;
722         }
723     }
724
725     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
726 }
727
728 static uint64_t
729 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
730 {
731     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
732
733     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
734     sha1_bytes(data, n, hash);
735     eth_addr_mark_random(hash);
736     return eth_addr_to_uint64(hash);
737 }
738
739 int
740 bridge_run(void)
741 {
742     struct bridge *br, *next;
743     int retval;
744
745     retval = 0;
746     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
747         int error = bridge_run_one(br);
748         if (error) {
749             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
750             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
751                         "forcing reconfiguration", br->name);
752             if (!retval) {
753                 retval = error;
754             }
755         }
756     }
757     return retval;
758 }
759
760 void
761 bridge_wait(void)
762 {
763     struct bridge *br;
764
765     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
766         ofproto_wait(br->ofproto);
767         if (br->controller) {
768             continue;
769         }
770
771         if (br->ml) {
772             mac_learning_wait(br->ml);
773         }
774         bond_wait(br);
775         brstp_wait(br);
776     }
777 }
778
779 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
780  * configuration changes.  */
781 static void
782 bridge_flush(struct bridge *br)
783 {
784     COVERAGE_INC(bridge_flush);
785     br->flush = true;
786     if (br->ml) {
787         mac_learning_flush(br->ml);
788     }
789 }
790 \f
791 /* Bridge reconfiguration functions. */
792
793 static struct bridge *
794 bridge_create(const char *name)
795 {
796     struct bridge *br;
797     int error;
798
799     assert(!bridge_lookup(name));
800     br = xcalloc(1, sizeof *br);
801
802     error = dpif_create(name, &br->dpif);
803     if (error == EEXIST) {
804         error = dpif_open(name, &br->dpif);
805         if (error) {
806             VLOG_ERR("datapath %s already exists but cannot be opened: %s",
807                      name, strerror(error));
808             free(br);
809             return NULL;
810         }
811         dpif_flow_flush(&br->dpif);
812     } else if (error) {
813         VLOG_ERR("failed to create datapath %s: %s", name, strerror(error));
814         free(br);
815         return NULL;
816     }
817
818     error = ofproto_create(name, &bridge_ofhooks, br, &br->ofproto);
819     if (error) {
820         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", name, strerror(error));
821         dpif_delete(&br->dpif);
822         dpif_close(&br->dpif);
823         free(br);
824         return NULL;
825     }
826
827     br->name = xstrdup(name);
828     br->ml = mac_learning_create();
829     br->sent_config_request = false;
830     eth_addr_random(br->default_ea);
831
832     port_array_init(&br->ifaces);
833
834     br->flush = false;
835     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
836
837     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
838
839     VLOG_INFO("created bridge %s on dp%u", br->name, dpif_id(&br->dpif));
840
841     return br;
842 }
843
844 static void
845 bridge_destroy(struct bridge *br)
846 {
847     if (br) {
848         int error;
849
850         while (br->n_ports > 0) {
851             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
852         }
853         list_remove(&br->node);
854         error = dpif_delete(&br->dpif);
855         if (error && error != ENOENT) {
856             VLOG_ERR("failed to delete dp%u: %s",
857                      dpif_id(&br->dpif), strerror(error));
858         }
859         dpif_close(&br->dpif);
860         ofproto_destroy(br->ofproto);
861         free(br->controller);
862         mac_learning_destroy(br->ml);
863         port_array_destroy(&br->ifaces);
864         free(br->ports);
865         free(br->name);
866         free(br);
867     }
868 }
869
870 static struct bridge *
871 bridge_lookup(const char *name)
872 {
873     struct bridge *br;
874
875     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
876         if (!strcmp(br->name, name)) {
877             return br;
878         }
879     }
880     return NULL;
881 }
882
883 bool
884 bridge_exists(const char *name)
885 {
886     return bridge_lookup(name) ? true : false;
887 }
888
889 uint64_t
890 bridge_get_datapathid(const char *name)
891 {
892     struct bridge *br = bridge_lookup(name);
893     return br ? ofproto_get_datapath_id(br->ofproto) : 0;
894 }
895
896 static int
897 bridge_run_one(struct bridge *br)
898 {
899     int error;
900
901     error = ofproto_run1(br->ofproto);
902     if (error) {
903         return error;
904     }
905
906     if (br->ml) {
907         mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
908     }
909     bond_run(br);
910     brstp_run(br);
911
912     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
913     br->flush = false;
914
915     return error;
916 }
917
918 static const char *
919 bridge_get_controller(const struct bridge *br)
920 {
921     const char *controller;
922
923     controller = cfg_get_string(0, "bridge.%s.controller", br->name);
924     if (!controller) {
925         controller = cfg_get_string(0, "mgmt.controller");
926     }
927     return controller && controller[0] ? controller : NULL;
928 }
929
930 static void
931 bridge_reconfigure_one(struct bridge *br)
932 {
933     struct svec old_ports, new_ports, ifaces;
934     struct svec listeners, old_listeners;
935     struct svec snoops, old_snoops;
936     size_t i, j;
937
938     /* Collect old ports. */
939     svec_init(&old_ports);
940     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
941         svec_add(&old_ports, br->ports[i]->name);
942     }
943     svec_sort(&old_ports);
944     assert(svec_is_unique(&old_ports));
945
946     /* Collect new ports. */
947     svec_init(&new_ports);
948     cfg_get_all_keys(&new_ports, "bridge.%s.port", br->name);
949     svec_sort(&new_ports);
950     if (bridge_get_controller(br) && !svec_contains(&new_ports, br->name)) {
951         svec_add(&new_ports, br->name);
952         svec_sort(&new_ports);
953     }
954     if (!svec_is_unique(&new_ports)) {
955         VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
956                   br->name, svec_get_duplicate(&new_ports));
957         svec_unique(&new_ports);
958     }
959
960     ofproto_set_mgmt_id(br->ofproto, mgmt_id);
961
962     /* Get rid of deleted ports and add new ports. */
963     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
964         struct port *port = br->ports[i];
965         if (!svec_contains(&new_ports, port->name)) {
966             port_destroy(port);
967         } else {
968             i++;
969         }
970     }
971     for (i = 0; i < new_ports.n; i++) {
972         const char *name = new_ports.names[i];
973         if (!svec_contains(&old_ports, name)) {
974             port_create(br, name);
975         }
976     }
977     svec_destroy(&old_ports);
978     svec_destroy(&new_ports);
979
980     /* Reconfigure all ports. */
981     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
982         port_reconfigure(br->ports[i]);
983     }
984
985     /* Check and delete duplicate interfaces. */
986     svec_init(&ifaces);
987     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
988         struct port *port = br->ports[i];
989         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
990             struct iface *iface = port->ifaces[j];
991             if (svec_contains(&ifaces, iface->name)) {
992                 VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
993                          "removing from %s",
994                          br->name, iface->name, port->name);
995                 iface_destroy(iface);
996             } else {
997                 svec_add(&ifaces, iface->name);
998                 svec_sort(&ifaces);
999                 j++;
1000             }
1001         }
1002         if (!port->n_ifaces) {
1003             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
1004             port_destroy(port);
1005         } else {
1006             i++;
1007         }
1008     }
1009     svec_destroy(&ifaces);
1010
1011     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1012      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1013      * controller to another?) */
1014
1015     /* Configure OpenFlow management listeners. */
1016     svec_init(&listeners);
1017     cfg_get_all_strings(&listeners, "bridge.%s.openflow.listeners", br->name);
1018     if (!listeners.n) {
1019         svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1020                                               ovs_rundir, br->name));
1021     } else if (listeners.n == 1 && !strcmp(listeners.names[0], "none")) {
1022         svec_clear(&listeners);
1023     }
1024     svec_sort_unique(&listeners);
1025
1026     svec_init(&old_listeners);
1027     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1028     svec_sort_unique(&old_listeners);
1029
1030     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1031         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1032     }
1033     svec_destroy(&listeners);
1034     svec_destroy(&old_listeners);
1035
1036     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1037     svec_init(&snoops);
1038     cfg_get_all_strings(&snoops, "bridge.%s.openflow.snoops", br->name);
1039     if (!snoops.n) {
1040         svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1041                                            ovs_rundir, br->name));
1042     } else if (snoops.n == 1 && !strcmp(snoops.names[0], "none")) {
1043         svec_clear(&snoops);
1044     }
1045     svec_sort_unique(&snoops);
1046
1047     svec_init(&old_snoops);
1048     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1049     svec_sort_unique(&old_snoops);
1050
1051     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1052         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1053     }
1054     svec_destroy(&snoops);
1055     svec_destroy(&old_snoops);
1056
1057     mirror_reconfigure(br);
1058 }
1059
1060 static void
1061 bridge_reconfigure_controller(struct bridge *br)
1062 {
1063     char *pfx = xasprintf("bridge.%s.controller", br->name);
1064     const char *controller;
1065
1066     controller = bridge_get_controller(br);
1067     if ((br->controller != NULL) != (controller != NULL)) {
1068         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1069     }
1070     free(br->controller);
1071     br->controller = controller ? xstrdup(controller) : NULL;
1072
1073     if (controller) {
1074         const char *fail_mode;
1075         int max_backoff, probe;
1076         int rate_limit, burst_limit;
1077
1078         if (!strcmp(controller, "discover")) {
1079             ofproto_set_discovery(br->ofproto, true,
1080                                   cfg_get_string(0, "%s.accept-regex", pfx),
1081                                   cfg_get_bool(0, "%s.update-resolv.conf",
1082                                                pfx));
1083         } else {
1084             struct netdev *netdev;
1085             bool in_band;
1086             int error;
1087
1088             in_band = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
1089                                      "%s.in-band", pfx)
1090                        || cfg_get_bool(0, "%s.in-band", pfx));
1091             ofproto_set_discovery(br->ofproto, false, NULL, NULL);
1092             ofproto_set_in_band(br->ofproto, in_band);
1093
1094             error = netdev_open(br->name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE, &netdev);
1095             if (!error) {
1096                 if (cfg_is_valid(CFG_IP | CFG_REQUIRED, "%s.ip", pfx)) {
1097                     struct in_addr ip, mask, gateway;
1098                     ip.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.ip", pfx);
1099                     mask.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.netmask", pfx);
1100                     gateway.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.gateway", pfx);
1101
1102                     netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1103                     if (!mask.s_addr) {
1104                         mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1105                     }
1106                     if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1107                         VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", "
1108                                   "netmask "IP_FMT,
1109                                   br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr),
1110                                   IP_ARGS(&mask.s_addr));
1111                     }
1112
1113                     if (gateway.s_addr) {
1114                         if (!netdev_add_router(gateway)) {
1115                             VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1116                                       br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1117                         }
1118                     }
1119                 }
1120                 netdev_close(netdev);
1121             }
1122         }
1123
1124         fail_mode = cfg_get_string(0, "%s.fail-mode", pfx);
1125         if (!fail_mode) {
1126             fail_mode = cfg_get_string(0, "mgmt.fail-mode");
1127         }
1128         ofproto_set_failure(br->ofproto,
1129                             (!fail_mode
1130                              || !strcmp(fail_mode, "standalone")
1131                              || !strcmp(fail_mode, "open")));
1132
1133         probe = cfg_get_int(0, "%s.inactivity-probe", pfx);
1134         if (probe < 5) {
1135             probe = cfg_get_int(0, "mgmt.inactivity-probe");
1136             if (probe < 5) {
1137                 probe = 15;
1138             }
1139         }
1140         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, probe);
1141
1142         max_backoff = cfg_get_int(0, "%s.max-backoff", pfx);
1143         if (!max_backoff) {
1144             max_backoff = cfg_get_int(0, "mgmt.max-backoff");
1145             if (!max_backoff) {
1146                 max_backoff = 15;
1147             }
1148         }
1149         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, max_backoff);
1150
1151         rate_limit = cfg_get_int(0, "%s.rate-limit", pfx);
1152         if (!rate_limit) {
1153             rate_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.rate-limit");
1154         }
1155         burst_limit = cfg_get_int(0, "%s.burst-limit", pfx);
1156         if (!burst_limit) {
1157             burst_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.burst-limit");
1158         }
1159         ofproto_set_rate_limit(br->ofproto, rate_limit, burst_limit);
1160
1161         ofproto_set_stp(br->ofproto, cfg_get_bool(0, "%s.stp", pfx));
1162
1163         if (cfg_has("%s.commands.acl", pfx)) {
1164             struct svec command_acls;
1165             char *command_acl;
1166
1167             svec_init(&command_acls);
1168             cfg_get_all_strings(&command_acls, "%s.commands.acl", pfx);
1169             command_acl = svec_join(&command_acls, ",", "");
1170
1171             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, command_acl,
1172                                          cfg_get_string(0, "%s.commands.dir",
1173                                                         pfx));
1174
1175             svec_destroy(&command_acls);
1176             free(command_acl);
1177         } else {
1178             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, NULL, NULL);
1179         }
1180     } else {
1181         union ofp_action action;
1182         flow_t flow;
1183
1184         /* Set up a flow that matches every packet and directs them to
1185          * OFPP_NORMAL (which goes to us). */
1186         memset(&action, 0, sizeof action);
1187         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1188         action.output.len = htons(sizeof action);
1189         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1190         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1191         ofproto_add_flow(br->ofproto, &flow, OFPFW_ALL, 0,
1192                          &action, 1, 0);
1193
1194         ofproto_set_in_band(br->ofproto, false);
1195         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, 1);
1196         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, 5);
1197         ofproto_set_failure(br->ofproto, false);
1198         ofproto_set_stp(br->ofproto, false);
1199     }
1200     free(pfx);
1201
1202     ofproto_set_controller(br->ofproto, br->controller);
1203 }
1204
1205 static void
1206 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct svec *ifaces)
1207 {
1208     size_t i, j;
1209
1210     svec_init(ifaces);
1211     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1212         struct port *port = br->ports[i];
1213         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1214             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1215             svec_add(ifaces, iface->name);
1216         }
1217     }
1218     svec_sort(ifaces);
1219     assert(svec_is_unique(ifaces));
1220 }
1221
1222 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1223  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1224  *
1225  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1226  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1227  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1228  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1229  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1230 static void
1231 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1232 {
1233     struct odp_port *dpif_ports;
1234     size_t n_dpif_ports;
1235     size_t i, j;
1236
1237     /* Reset all interface numbers. */
1238     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1239         struct port *port = br->ports[i];
1240         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1241             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1242             iface->dp_ifidx = -1;
1243         }
1244     }
1245     port_array_clear(&br->ifaces);
1246
1247     dpif_port_list(&br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1248     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1249         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1250         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1251         if (iface) {
1252             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1253                 VLOG_WARN("dp%u reported interface %s twice",
1254                           dpif_id(&br->dpif), p->devname);
1255             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1256                 VLOG_WARN("dp%u reported interface %"PRIu16" twice",
1257                           dpif_id(&br->dpif), p->port);
1258             } else {
1259                 port_array_set(&br->ifaces, p->port, iface);
1260                 iface->dp_ifidx = p->port;
1261             }
1262         }
1263     }
1264     free(dpif_ports);
1265 }
1266 \f
1267 /* Bridge packet processing functions. */
1268
1269 static int
1270 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1271 {
1272     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, 0) & BOND_MASK;
1273 }
1274
1275 static struct bond_entry *
1276 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1277 {
1278     return &port->bond_hash[bond_hash(mac)];
1279 }
1280
1281 static int
1282 bond_choose_iface(const struct port *port)
1283 {
1284     size_t i;
1285     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1286         if (port->ifaces[i]->enabled) {
1287             return i;
1288         }
1289     }
1290     return -1;
1291 }
1292
1293 static bool
1294 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1295                     uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1296 {
1297     struct iface *iface;
1298
1299     assert(port->n_ifaces);
1300     if (port->n_ifaces == 1) {
1301         iface = port->ifaces[0];
1302     } else {
1303         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src);
1304         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
1305             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
1306             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
1307              * is only good for testing the rebalancing code. */
1308             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
1309             if (e->iface_idx < 0) {
1310                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
1311                 return false;
1312             }
1313             e->iface_tag = tag_create_random();
1314         }
1315         *tags |= e->iface_tag;
1316         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
1317     }
1318     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
1319     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
1320     return true;
1321 }
1322
1323 static void
1324 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
1325 {
1326     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1327     struct port *port = iface->port;
1328
1329     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1330         /* Nothing to do. */
1331         return;
1332     }
1333     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
1334                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
1335     if (carrier == iface->enabled) {
1336         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1337         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1338                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
1339     } else {
1340         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
1341         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
1342         if (delay) {
1343             VLOG_INFO_RL(&rl,
1344                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
1345                          iface->name,
1346                          carrier ? "enabled" : "disabled",
1347                          carrier ? "up" : "down",
1348                          delay);
1349         }
1350     }
1351 }
1352
1353 static void
1354 bond_choose_active_iface(struct port *port)
1355 {
1356     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1357
1358     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
1359     port->active_iface_tag = tag_create_random();
1360     if (port->active_iface >= 0) {
1361         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
1362                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
1363     } else {
1364         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
1365                      port->name);
1366     }
1367 }
1368
1369 static void
1370 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
1371 {
1372     struct port *port = iface->port;
1373     struct bridge *br = port->bridge;
1374
1375     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1376     if (enable == iface->enabled) {
1377         return;
1378     }
1379
1380     iface->enabled = enable;
1381     if (!iface->enabled) {
1382         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
1383         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
1384         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
1385             ofproto_revalidate(br->ofproto,
1386                                port->active_iface_tag);
1387             bond_choose_active_iface(port);
1388         }
1389         bond_send_learning_packets(port);
1390     } else {
1391         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
1392         if (port->active_iface < 0) {
1393             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
1394             bond_choose_active_iface(port);
1395             bond_send_learning_packets(port);
1396         }
1397         iface->tag = tag_create_random();
1398     }
1399 }
1400
1401 static void
1402 bond_run(struct bridge *br)
1403 {
1404     size_t i, j;
1405
1406     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1407         struct port *port = br->ports[i];
1408         if (port->n_ifaces < 2) {
1409             continue;
1410         }
1411         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1412             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1413             if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
1414                 bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
1415             }
1416         }
1417     }
1418 }
1419
1420 static void
1421 bond_wait(struct bridge *br)
1422 {
1423     size_t i, j;
1424
1425     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1426         struct port *port = br->ports[i];
1427         if (port->n_ifaces < 2) {
1428             continue;
1429         }
1430         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1431             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1432             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
1433                 poll_timer_wait(iface->delay_expires - time_msec());
1434             }
1435         }
1436     }
1437 }
1438
1439 static bool
1440 set_dst(struct dst *p, const flow_t *flow,
1441         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1442         tag_type *tags)
1443 {
1444     /* STP handling.
1445      *
1446      * XXX This uses too many tags: any broadcast flow will get one tag per
1447      * destination port, and thus a broadcast on a switch of any size is likely
1448      * to have all tag bits set.  We should figure out a way to be smarter.
1449      *
1450      * This is OK when STP is disabled, because stp_state_tag is 0 then. */
1451     *tags |= out_port->stp_state_tag;
1452     if (!(out_port->stp_state & (STP_DISABLED | STP_FORWARDING))) {
1453         return false;
1454     }
1455
1456     p->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
1457               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
1458               : ntohs(flow->dl_vlan));
1459     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, &p->dp_ifidx, tags);
1460 }
1461
1462 static void
1463 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
1464 {
1465     struct dst tmp = *p;
1466     *p = *q;
1467     *q = tmp;
1468 }
1469
1470 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
1471  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
1472  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
1473  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
1474  * possibly overkill.) */
1475 static void
1476 partition_dsts(struct dst *dsts, size_t n_dsts, int vlan)
1477 {
1478     struct dst *first = dsts;
1479     struct dst *last = dsts + n_dsts;
1480
1481     while (first != last) {
1482         /* Invariants:
1483          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
1484          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
1485          *      - first < last. */
1486         while (first->vlan == vlan) {
1487             if (++first == last) {
1488                 return;
1489             }
1490         }
1491
1492         /* Same invariants, plus one additional:
1493          *      - first->vlan != vlan.
1494          */
1495         while (last[-1].vlan != vlan) {
1496             if (--last == first) {
1497                 return;
1498             }
1499         }
1500
1501         /* Same invariants, plus one additional:
1502          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
1503         swap_dst(first++, --last);
1504     }
1505 }
1506
1507 static int
1508 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
1509 {
1510     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
1511     return ffs(mask);
1512 }
1513
1514 static bool
1515 dst_is_duplicate(const struct dst *dsts, size_t n_dsts,
1516                  const struct dst *test)
1517 {
1518     size_t i;
1519     for (i = 0; i < n_dsts; i++) {
1520         if (dsts[i].vlan == test->vlan && dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
1521             return true;
1522         }
1523     }
1524     return false;
1525 }
1526
1527 static bool
1528 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1529 {
1530     return port->vlan < 0 && bitmap_is_set(port->trunks, vlan);
1531 }
1532
1533 static bool
1534 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1535 {
1536     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
1537 }
1538
1539 static size_t
1540 compose_dsts(const struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1541              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1542              struct dst dsts[], tag_type *tags)
1543 {
1544     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
1545     struct dst *dst = dsts;
1546     size_t i;
1547
1548     *tags |= in_port->stp_state_tag;
1549     if (out_port == FLOOD_PORT) {
1550         /* XXX use ODP_FLOOD if no vlans or bonding. */
1551         /* XXX even better, define each VLAN as a datapath port group */
1552         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1553             struct port *port = br->ports[i];
1554             if (port != in_port && port_includes_vlan(port, vlan)
1555                 && !port->is_mirror_output_port
1556                 && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)) {
1557                 mirrors |= port->dst_mirrors;
1558                 dst++;
1559             }
1560         }
1561     } else if (out_port && set_dst(dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
1562         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
1563         dst++;
1564     }
1565
1566     while (mirrors) {
1567         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
1568         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
1569             if (m->out_port) {
1570                 if (set_dst(dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
1571                     && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1572                     dst++;
1573                 }
1574             } else {
1575                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1576                     struct port *port = br->ports[i];
1577                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
1578                         && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)
1579                         && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst))
1580                     {
1581                         if (port->vlan < 0) {
1582                             dst->vlan = m->out_vlan;
1583                         }
1584                         if (dst->dp_ifidx == flow->in_port
1585                             && dst->vlan == vlan) {
1586                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
1587                             continue;
1588                         }
1589                         dst++;
1590                     }
1591                 }
1592             }
1593         }
1594         mirrors &= mirrors - 1;
1595     }
1596
1597     partition_dsts(dsts, dst - dsts, ntohs(flow->dl_vlan));
1598     return dst - dsts;
1599 }
1600
1601 static void UNUSED
1602 print_dsts(const struct dst *dsts, size_t n)
1603 {
1604     for (; n--; dsts++) {
1605         printf(">p%"PRIu16, dsts->dp_ifidx);
1606         if (dsts->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
1607             printf("v%"PRIu16, dsts->vlan);
1608         }
1609     }
1610 }
1611
1612 static void
1613 compose_actions(struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1614                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1615                 tag_type *tags, struct odp_actions *actions)
1616 {
1617     struct dst dsts[DP_MAX_PORTS * (MAX_MIRRORS + 1)];
1618     size_t n_dsts;
1619     const struct dst *p;
1620     uint16_t cur_vlan;
1621
1622     n_dsts = compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, dsts, tags);
1623
1624     cur_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1625     for (p = dsts; p < &dsts[n_dsts]; p++) {
1626         union odp_action *a;
1627         if (p->vlan != cur_vlan) {
1628             if (p->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1629                 odp_actions_add(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
1630             } else {
1631                 a = odp_actions_add(actions, ODPAT_SET_VLAN_VID);
1632                 a->vlan_vid.vlan_vid = htons(p->vlan);
1633             }
1634             cur_vlan = p->vlan;
1635         }
1636         a = odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT);
1637         a->output.port = p->dp_ifidx;
1638     }
1639 }
1640
1641 static bool
1642 is_bcast_arp_reply(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet)
1643 {
1644     struct arp_eth_header *arp = (struct arp_eth_header *) packet->data;
1645     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
1646             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
1647             && packet->size >= sizeof(struct arp_eth_header)
1648             && arp->ar_op == ARP_OP_REQUEST);
1649 }
1650
1651 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
1652  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
1653  * not at all, if 'packet' was NULL. */
1654 static bool
1655 process_flow(struct bridge *br, const flow_t *flow,
1656              const struct ofpbuf *packet, struct odp_actions *actions,
1657              tag_type *tags)
1658 {
1659     struct iface *in_iface;
1660     struct port *in_port;
1661     struct port *out_port = NULL; /* By default, drop the packet/flow. */
1662     int vlan;
1663
1664     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
1665     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
1666     if (!in_iface) {
1667         /* No interface?  Something fishy... */
1668         if (packet != NULL) {
1669             /* Odd.  A few possible reasons here:
1670              *
1671              * - We deleted an interface but there are still a few packets
1672              *   queued up from it.
1673              *
1674              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
1675              *   add-if") that we don't know about.
1676              *
1677              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
1678              *   one of our bridge ports.
1679              */
1680             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1681
1682             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
1683                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port); 
1684         }
1685
1686         /* Return without adding any actions, to drop packets on this flow. */
1687         return true;
1688     }
1689     in_port = in_iface->port;
1690
1691     /* Figure out what VLAN this packet belongs to.
1692      *
1693      * Note that dl_vlan of 0 and of OFP_VLAN_NONE both mean that the packet
1694      * belongs to VLAN 0, so we should treat both cases identically.  (In the
1695      * former case, the packet has an 802.1Q header that specifies VLAN 0,
1696      * presumably to allow a priority to be specified.  In the latter case, the
1697      * packet does not have any 802.1Q header.) */
1698     vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1699     if (vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1700         vlan = 0;
1701     }
1702     if (in_port->vlan >= 0) {
1703         if (vlan) {
1704             /* XXX support double tagging? */
1705             if (packet != NULL) {
1706                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1707                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
1708                              "packet received on port %s configured with "
1709                              "implicit VLAN %"PRIu16,
1710                              br->name, ntohs(flow->dl_vlan),
1711                              in_port->name, in_port->vlan);
1712             }
1713             goto done;
1714         }
1715         vlan = in_port->vlan;
1716     } else {
1717         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
1718             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1719             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
1720                          "packet received on port %s not configured for "
1721                          "trunking VLAN %d",
1722                          br->name, vlan, in_port->name, vlan);
1723             goto done;
1724         }
1725     }
1726
1727     /* Drop frames for ports that STP wants entirely killed (both for
1728      * forwarding and for learning).  Later, after we do learning, we'll drop
1729      * the frames that STP wants to do learning but not forwarding on. */
1730     if (in_port->stp_state & (STP_LISTENING | STP_BLOCKING)) {
1731         goto done;
1732     }
1733
1734     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
1735     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
1736         goto done;
1737     }
1738
1739     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
1740     if (in_port->is_mirror_output_port) {
1741         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1742         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port %s, "
1743                      "which is reserved exclusively for mirroring",
1744                      br->name, in_port->name);
1745         goto done;
1746     }
1747
1748     /* Multicast (and broadcast) packets on bonds need special attention, to
1749      * avoid receiving duplicates. */
1750     if (in_port->n_ifaces > 1 && eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
1751         *tags |= in_port->active_iface_tag;
1752         if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
1753             /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
1754             goto done;
1755         } else {
1756             /* Drop all multicast packets for which we have learned a different
1757              * input port, because we probably sent the packet on one slaves
1758              * and got it back on the active slave.  Broadcast ARP replies are
1759              * an exception to this rule: the host has moved to another
1760              * switch. */
1761             int src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan);
1762             if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx) {
1763                 if (packet) {
1764                     if (!is_bcast_arp_reply(flow, packet)) {
1765                         goto done;
1766                     }
1767                 } else {
1768                     /* No way to know whether it's an ARP reply, because the
1769                      * flow entry doesn't include enough information and we
1770                      * don't have a packet.  Punt. */
1771                     return false;
1772                 }
1773             }
1774         }
1775     }
1776
1777     /* MAC learning. */
1778     out_port = FLOOD_PORT;
1779     if (br->ml) {
1780         int out_port_idx;
1781
1782         /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
1783         if (packet) {
1784             tag_type rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src,
1785                                                   vlan, in_port->port_idx);
1786             if (rev_tag) {
1787                 /* The log messages here could actually be useful in debugging,
1788                  * so keep the rate limit relatively high. */
1789                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
1790                                                                         300);
1791                 VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
1792                             "on port %s in VLAN %d",
1793                             br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
1794                             in_port->name, vlan);
1795                 ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
1796             }
1797         }
1798
1799         /* Determine output port. */
1800         out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan,
1801                                                tags);
1802         if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
1803             out_port = br->ports[out_port_idx];
1804         }
1805     }
1806
1807     /* Don't send packets out their input ports.  Don't forward frames that STP
1808      * wants us to discard. */
1809     if (in_port == out_port || in_port->stp_state == STP_LEARNING) {
1810         out_port = NULL;
1811     }
1812
1813 done:
1814     compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions);
1815
1816     /*
1817      * We send out only a single packet, instead of setting up a flow, if the
1818      * packet is an ARP directed to broadcast that arrived on a bonded
1819      * interface.  In such a situation ARP requests and replies must be handled
1820      * differently, but OpenFlow unfortunately can't distinguish them.
1821      */
1822     return (in_port->n_ifaces < 2
1823             || flow->dl_type != htons(ETH_TYPE_ARP)
1824             || !eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst));
1825 }
1826
1827 /* Careful: 'opp' is in host byte order and opp->port_no is an OFP port
1828  * number. */
1829 static void
1830 bridge_port_changed_ofhook_cb(enum ofp_port_reason reason,
1831                               const struct ofp_phy_port *opp,
1832                               void *br_)
1833 {
1834     struct bridge *br = br_;
1835     struct iface *iface;
1836     struct port *port;
1837
1838     iface = iface_from_dp_ifidx(br, ofp_port_to_odp_port(opp->port_no));
1839     if (!iface) {
1840         return;
1841     }
1842     port = iface->port;
1843
1844     if (reason == OFPPR_DELETE) {
1845         VLOG_WARN("bridge %s: interface %s deleted unexpectedly",
1846                   br->name, iface->name);
1847         iface_destroy(iface);
1848         if (!port->n_ifaces) {
1849             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
1850                       br->name, port->name);
1851             port_destroy(port);
1852         }
1853
1854         bridge_flush(br);
1855     } else {
1856         memcpy(iface->mac, opp->hw_addr, ETH_ADDR_LEN);
1857         if (port->n_ifaces > 1) {
1858             bool up = !(opp->state & OFPPS_LINK_DOWN);
1859             bond_link_status_update(iface, up);
1860             port_update_bond_compat(port);
1861         }
1862     }
1863 }
1864
1865 static bool
1866 bridge_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
1867                         struct odp_actions *actions, tag_type *tags, void *br_)
1868 {
1869     struct bridge *br = br_;
1870
1871 #if 0
1872     if (flow->dl_type == htons(OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE)
1873         && eth_addr_equals(flow->dl_dst, stp_eth_addr)) {
1874         brstp_receive(br, flow, payload);
1875         return true;
1876     }
1877 #endif
1878
1879     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
1880     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags);
1881 }
1882
1883 static void
1884 bridge_account_flow_ofhook_cb(const flow_t *flow,
1885                               const union odp_action *actions,
1886                               size_t n_actions, unsigned long long int n_bytes,
1887                               void *br_)
1888 {
1889     struct bridge *br = br_;
1890     const union odp_action *a;
1891
1892     if (!br->has_bonded_ports) {
1893         return;
1894     }
1895
1896     for (a = actions; a < &actions[n_actions]; a++) {
1897         if (a->type == ODPAT_OUTPUT) {
1898             struct port *port = port_from_dp_ifidx(br, a->output.port);
1899             if (port && port->n_ifaces >= 2) {
1900                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, flow->dl_src);
1901                 e->tx_bytes += n_bytes;
1902             }
1903         }
1904     }
1905 }
1906
1907 static void
1908 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
1909 {
1910     struct bridge *br = br_;
1911     size_t i;
1912
1913     if (!br->has_bonded_ports) {
1914         return;
1915     }
1916
1917     /* The current ofproto implementation calls this callback at least once a
1918      * second, so this timer implementation is sufficient. */
1919     if (time_msec() < br->bond_next_rebalance) {
1920         return;
1921     }
1922     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
1923
1924     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1925         struct port *port = br->ports[i];
1926         if (port->n_ifaces > 1) {
1927             bond_rebalance_port(port);
1928         }
1929     }
1930 }
1931
1932 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
1933     bridge_port_changed_ofhook_cb,
1934     bridge_normal_ofhook_cb,
1935     bridge_account_flow_ofhook_cb,
1936     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
1937 };
1938 \f
1939 /* Bonding functions. */
1940
1941 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
1942  * bond rebalancing.  */
1943 struct slave_balance {
1944     struct iface *iface;        /* The interface. */
1945     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
1946
1947     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
1948      * increasing tx_bytes. */
1949     struct bond_entry **hashes;
1950     size_t n_hashes;
1951 };
1952
1953 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
1954  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
1955  * ascending order of bytes transmitted. */
1956 static int
1957 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
1958 {
1959     const struct bond_entry *const *ap = a_;
1960     const struct bond_entry *const *bp = b_;
1961     const struct bond_entry *a = *ap;
1962     const struct bond_entry *b = *bp;
1963     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
1964         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
1965     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
1966         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
1967     } else {
1968         return 0;
1969     }
1970 }
1971
1972 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
1973  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
1974 static int
1975 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
1976 {
1977     const struct slave_balance *a = a_;
1978     const struct slave_balance *b = b_;
1979     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
1980         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
1981     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
1982         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
1983     } else {
1984         return 0;
1985     }
1986 }
1987
1988 static void
1989 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
1990 {
1991     struct slave_balance tmp = *a;
1992     *a = *b;
1993     *b = tmp;
1994 }
1995
1996 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
1997  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
1998  *
1999  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2000  * location. */
2001 static void
2002 resort_bals(struct slave_balance *p,
2003             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2004 {
2005     if (n_bals > 1) {
2006         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2007             swap_bals(p, p - 1);
2008         }
2009         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2010             swap_bals(p, p + 1);
2011         }
2012     }
2013 }
2014
2015 static void
2016 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2017 {
2018     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2019         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2020         const struct slave_balance *b;
2021
2022         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2023             size_t i;
2024
2025             if (b > bals) {
2026                 ds_put_char(&ds, ',');
2027             }
2028             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2029                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2030
2031             if (!b->iface->enabled) {
2032                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2033             }
2034             if (b->n_hashes > 0) {
2035                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2036                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2037                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2038                     if (i > 0) {
2039                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2040                     }
2041                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2042                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2043                 }
2044                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2045             }
2046         }
2047         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2048         ds_destroy(&ds);
2049     }
2050 }
2051
2052 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2053 static void
2054 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2055                 struct bond_entry *hash)
2056 {
2057     struct port *port = from->iface->port;
2058     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2059
2060     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2061               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2062               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2063               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2064               from->iface->name, to->iface->name,
2065               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2066               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2067
2068     /* Delete element from from->hashes.
2069      *
2070      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2071      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2072      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2073      * point in doing that.  */
2074     if (from->hashes[0] == hash) {
2075         from->hashes++;
2076     } else {
2077         int i = hash - from->hashes[0];
2078         memmove(from->hashes + i, from->hashes + i + 1,
2079                 (from->n_hashes - (i + 1)) * sizeof *from->hashes);
2080     }
2081     from->n_hashes--;
2082
2083     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2084     from->tx_bytes -= delta;
2085     to->tx_bytes += delta;
2086
2087     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2088     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2089     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2090     hash->iface_tag = tag_create_random();
2091 }
2092
2093 static void
2094 bond_rebalance_port(struct port *port)
2095 {
2096     struct slave_balance bals[DP_MAX_PORTS];
2097     size_t n_bals;
2098     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2099     struct slave_balance *b, *from, *to;
2100     struct bond_entry *e;
2101     size_t i;
2102
2103     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2104      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2105      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2106      * loaded slave.
2107      *
2108      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2109      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2110      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2111      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2112      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
2113     n_bals = port->n_ifaces;
2114     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
2115         b->iface = port->ifaces[b - bals];
2116         b->tx_bytes = 0;
2117         b->hashes = NULL;
2118         b->n_hashes = 0;
2119     }
2120     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2121         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
2122     }
2123     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
2124     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2125         e = hashes[i];
2126         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2127             b = &bals[e->iface_idx];
2128             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
2129             if (!b->hashes) {
2130                 b->hashes = &hashes[i];
2131             }
2132             b->n_hashes++;
2133         }
2134     }
2135     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
2136     log_bals(bals, n_bals, port);
2137
2138     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
2139      * array earlier). */
2140     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
2141         n_bals--;
2142         if (!n_bals) {
2143             return;
2144         }
2145     }
2146
2147     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
2148     to = &bals[n_bals - 1];
2149     for (from = bals; from < to; ) {
2150         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
2151         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
2152             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
2153              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
2154              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
2155             break;
2156         } else if (from->n_hashes == 1) {
2157             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
2158              * load away from it, even though we want to. */
2159             from++;
2160         } else {
2161             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
2162              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
2163              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
2164              * must not cause 'to''s load to exceed 'from''s load.
2165              *
2166              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
2167              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
2168              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
2169              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
2170             size_t i;
2171
2172             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
2173                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
2174                 if (to->tx_bytes + delta < from->tx_bytes - delta) {
2175                     break;
2176                 }
2177             }
2178             if (i < from->n_hashes) {
2179                 bond_shift_load(from, to, from->hashes[i]);
2180
2181                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
2182                  * point to different slave_balance structures.  It is only
2183                  * valid to do these two operations in a row at all because we
2184                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
2185                 resort_bals(from, bals, n_bals);
2186                 resort_bals(to, bals, n_bals);
2187             } else {
2188                 from++;
2189             }
2190         }
2191     }
2192
2193     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
2194      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
2195     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2196         e->tx_bytes /= 2;
2197     }
2198 }
2199
2200 static void
2201 bond_send_learning_packets(struct port *port)
2202 {
2203     struct bridge *br = port->bridge;
2204     struct mac_entry *e;
2205     struct ofpbuf packet;
2206     int error, n_packets, n_errors;
2207
2208     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0 || !br->ml) {
2209         return;
2210     }
2211
2212     ofpbuf_init(&packet, 128);
2213     error = n_packets = n_errors = 0;
2214     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
2215         static const char s[] = "Open vSwitch Bond Failover";
2216         union ofp_action actions[2], *a;
2217         struct eth_header *eth;
2218         struct llc_snap_header *llc_snap;
2219         uint16_t dp_ifidx;
2220         tag_type tags = 0;
2221         flow_t flow;
2222         int retval;
2223
2224         if (e->port == port->port_idx
2225             || !choose_output_iface(port, e->mac, &dp_ifidx, &tags)) {
2226             continue;
2227         }
2228
2229         /* Compose packet to send. */
2230         ofpbuf_clear(&packet);
2231         eth = ofpbuf_put_zeros(&packet, ETH_HEADER_LEN);
2232         llc_snap = ofpbuf_put_zeros(&packet, LLC_SNAP_HEADER_LEN);
2233         ofpbuf_put(&packet, s, sizeof s); /* Includes null byte. */
2234         ofpbuf_put(&packet, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2235
2236         memcpy(eth->eth_dst, eth_addr_broadcast, ETH_ADDR_LEN);
2237         memcpy(eth->eth_src, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2238         eth->eth_type = htons(packet.size - ETH_HEADER_LEN);
2239
2240         llc_snap->llc.llc_dsap = LLC_DSAP_SNAP;
2241         llc_snap->llc.llc_ssap = LLC_SSAP_SNAP;
2242         llc_snap->llc.llc_cntl = LLC_CNTL_SNAP;
2243         memcpy(llc_snap->snap.snap_org, "\x00\x23\x20", 3);
2244         llc_snap->snap.snap_type = htons(0xf177); /* Random number. */
2245
2246         /* Compose actions. */
2247         memset(actions, 0, sizeof actions);
2248         a = actions;
2249         if (e->vlan) {
2250             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
2251             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
2252             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
2253             a++;
2254         }
2255         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
2256         a->output.len = htons(sizeof *a);
2257         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
2258         a++;
2259
2260         /* Send packet. */
2261         n_packets++;
2262         flow_extract(&packet, ODPP_NONE, &flow);
2263         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
2264                                      &packet);
2265         if (retval) {
2266             error = retval;
2267             n_errors++;
2268         }
2269     }
2270     ofpbuf_uninit(&packet);
2271
2272     if (n_errors) {
2273         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2274         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2275                      "packets, last error was: %s",
2276                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2277     } else {
2278         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2279                  port->name, n_packets);
2280     }
2281 }
2282 \f
2283 /* Bonding unixctl user interface functions. */
2284
2285 static void
2286 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn, const char *args UNUSED)
2287 {
2288     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2289     const struct bridge *br;
2290
2291     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
2292
2293     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2294         size_t i;
2295
2296         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2297             const struct port *port = br->ports[i];
2298             if (port->n_ifaces > 1) {
2299                 size_t j;
2300
2301                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
2302                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2303                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2304                     if (j) {
2305                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
2306                     }
2307                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
2308                 }
2309                 ds_put_char(&ds, '\n');
2310             }
2311         }
2312     }
2313     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2314     ds_destroy(&ds);
2315 }
2316
2317 static struct port *
2318 bond_find(const char *name)
2319 {
2320     const struct bridge *br;
2321
2322     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2323         size_t i;
2324
2325         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2326             struct port *port = br->ports[i];
2327             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
2328                 return port;
2329             }
2330         }
2331     }
2332     return NULL;
2333 }
2334
2335 static void
2336 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2337 {
2338     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2339     const struct port *port;
2340     size_t j;
2341
2342     port = bond_find(args);
2343     if (!port) {
2344         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2345         return;
2346     }
2347
2348     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
2349     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
2350     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
2351                   port->bridge->bond_next_rebalance - time_msec());
2352     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2353         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2354         struct bond_entry *be;
2355
2356         /* Basic info. */
2357         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
2358                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
2359         if (j == port->active_iface) {
2360             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
2361         }
2362         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2363             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
2364                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
2365                           iface->delay_expires - time_msec());
2366         }
2367
2368         /* Hashes. */
2369         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
2370             int hash = be - port->bond_hash;
2371             struct mac_entry *me;
2372
2373             if (be->iface_idx != j) {
2374                 continue;
2375             }
2376
2377             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %lld kB load\n",
2378                           hash, be->tx_bytes / 1024);
2379
2380             /* MACs. */
2381             if (!port->bridge->ml) {
2382                 break;
2383             }
2384
2385             LIST_FOR_EACH (me, struct mac_entry, lru_node,
2386                            &port->bridge->ml->lrus) {
2387                 uint16_t dp_ifidx;
2388                 tag_type tags = 0;
2389                 if (bond_hash(me->mac) == hash
2390                     && me->port != port->port_idx
2391                     && choose_output_iface(port, me->mac, &dp_ifidx, &tags)
2392                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
2393                 {
2394                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
2395                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
2396                 }
2397             }
2398         }
2399     }
2400     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2401     ds_destroy(&ds);
2402 }
2403
2404 static void
2405 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2406 {
2407     char *args = (char *) args_;
2408     char *save_ptr = NULL;
2409     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
2410     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2411     struct port *port;
2412     struct iface *iface;
2413     struct bond_entry *entry;
2414     int hash;
2415
2416     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2417     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2418     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2419     if (!slave_s) {
2420         unixctl_command_reply(conn, 501,
2421                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
2422         return;
2423     }
2424
2425     port = bond_find(bond_s);
2426     if (!port) {
2427         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2428         return;
2429     }
2430
2431     if (sscanf(hash_s, "%"SCNx8":%"SCNx8":%"SCNx8":%"SCNx8":%"SCNx8":%"SCNx8,
2432                &mac[0], &mac[1], &mac[2], &mac[3], &mac[4], &mac[5]) == 6) {
2433         hash = bond_hash(mac);
2434     } else if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
2435         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
2436     } else {
2437         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
2438         return;
2439     }
2440
2441     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2442     if (!iface) {
2443         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2444         return;
2445     }
2446
2447     if (!iface->enabled) {
2448         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
2449         return;
2450     }
2451
2452     entry = &port->bond_hash[hash];
2453     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
2454     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
2455     entry->iface_tag = tag_create_random();
2456     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
2457 }
2458
2459 static void
2460 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2461 {
2462     char *args = (char *) args_;
2463     char *save_ptr = NULL;
2464     char *bond_s, *slave_s;
2465     struct port *port;
2466     struct iface *iface;
2467
2468     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2469     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2470     if (!slave_s) {
2471         unixctl_command_reply(conn, 501,
2472                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
2473         return;
2474     }
2475
2476     port = bond_find(bond_s);
2477     if (!port) {
2478         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2479         return;
2480     }
2481
2482     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2483     if (!iface) {
2484         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2485         return;
2486     }
2487
2488     if (!iface->enabled) {
2489         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
2490         return;
2491     }
2492
2493     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
2494         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2495         port->active_iface = iface->port_ifidx;
2496         port->active_iface_tag = tag_create_random();
2497         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
2498                   port->name, iface->name);
2499         bond_send_learning_packets(port);
2500         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
2501     } else {
2502         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
2503     }
2504 }
2505
2506 static void
2507 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
2508 {
2509     char *args = (char *) args_;
2510     char *save_ptr = NULL;
2511     char *bond_s, *slave_s;
2512     struct port *port;
2513     struct iface *iface;
2514
2515     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2516     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2517     if (!slave_s) {
2518         unixctl_command_reply(conn, 501,
2519                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
2520         return;
2521     }
2522
2523     port = bond_find(bond_s);
2524     if (!port) {
2525         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2526         return;
2527     }
2528
2529     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2530     if (!iface) {
2531         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2532         return;
2533     }
2534
2535     bond_enable_slave(iface, enable);
2536     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
2537 }
2538
2539 static void
2540 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2541 {
2542     enable_slave(conn, args, true);
2543 }
2544
2545 static void
2546 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2547 {
2548     enable_slave(conn, args, false);
2549 }
2550
2551 static void
2552 bond_init(void)
2553 {
2554     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list);
2555     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show);
2556     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate);
2557     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
2558                              bond_unixctl_set_active_slave);
2559     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave);
2560     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave);
2561 }
2562 \f
2563 /* Port functions. */
2564
2565 static void
2566 port_create(struct bridge *br, const char *name)
2567 {
2568     struct port *port;
2569
2570     port = xcalloc(1, sizeof *port);
2571     port->bridge = br;
2572     port->port_idx = br->n_ports;
2573     port->vlan = -1;
2574     port->trunks = NULL;
2575     port->name = xstrdup(name);
2576     port->active_iface = -1;
2577     port->stp_state = STP_DISABLED;
2578     port->stp_state_tag = 0;
2579
2580     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
2581         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
2582                                sizeof *br->ports);
2583     }
2584     br->ports[br->n_ports++] = port;
2585
2586     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
2587     bridge_flush(br);
2588 }
2589
2590 static void
2591 port_reconfigure(struct port *port)
2592 {
2593     bool bonded = cfg_has_section("bonding.%s", port->name);
2594     struct svec old_ifaces, new_ifaces;
2595     unsigned long *trunks;
2596     int vlan;
2597     size_t i;
2598
2599     /* Collect old and new interfaces. */
2600     svec_init(&old_ifaces);
2601     svec_init(&new_ifaces);
2602     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2603         svec_add(&old_ifaces, port->ifaces[i]->name);
2604     }
2605     svec_sort(&old_ifaces);
2606     if (bonded) {
2607         cfg_get_all_keys(&new_ifaces, "bonding.%s.slave", port->name);
2608         if (!new_ifaces.n) {
2609             VLOG_ERR("port %s: no interfaces specified for bonded port",
2610                      port->name);
2611         } else if (new_ifaces.n == 1) {
2612             VLOG_WARN("port %s: only 1 interface specified for bonded port",
2613                       port->name);
2614         }
2615
2616         port->updelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.updelay", port->name);
2617         if (port->updelay < 0) {
2618             port->updelay = 0;
2619         }
2620         port->downdelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.downdelay", port->name);
2621         if (port->downdelay < 0) {
2622             port->downdelay = 0;
2623         }
2624     } else {
2625         svec_init(&new_ifaces);
2626         svec_add(&new_ifaces, port->name);
2627     }
2628
2629     /* Get rid of deleted interfaces and add new interfaces. */
2630     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2631         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2632         if (!svec_contains(&new_ifaces, iface->name)) {
2633             iface_destroy(iface);
2634         } else {
2635             i++;
2636         }
2637     }
2638     for (i = 0; i < new_ifaces.n; i++) {
2639         const char *name = new_ifaces.names[i];
2640         if (!svec_contains(&old_ifaces, name)) {
2641             iface_create(port, name);
2642         }
2643     }
2644
2645     /* Get VLAN tag. */
2646     vlan = -1;
2647     if (cfg_has("vlan.%s.tag", port->name)) {
2648         if (!bonded) {
2649             vlan = cfg_get_vlan(0, "vlan.%s.tag", port->name);
2650             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
2651                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
2652             }
2653         } else {
2654             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
2655              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
2656             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
2657                       port->name);
2658         }
2659     }
2660     if (port->vlan != vlan) {
2661         port->vlan = vlan;
2662         bridge_flush(port->bridge);
2663     }
2664
2665     /* Get trunked VLANs. */
2666     trunks = NULL;
2667     if (vlan < 0) {
2668         size_t n_trunks, n_errors;
2669         size_t i;
2670
2671         trunks = bitmap_allocate(4096);
2672         n_trunks = cfg_count("vlan.%s.trunks", port->name);
2673         n_errors = 0;
2674         for (i = 0; i < n_trunks; i++) {
2675             int trunk = cfg_get_vlan(i, "vlan.%s.trunks", port->name);
2676             if (trunk >= 0) {
2677                 bitmap_set1(trunks, trunk);
2678             } else {
2679                 n_errors++;
2680             }
2681         }
2682         if (n_errors) {
2683             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
2684                      port->name, n_trunks);
2685         }
2686         if (n_errors == n_trunks) {
2687             if (n_errors) {
2688                 VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
2689                          port->name);
2690             }
2691             bitmap_set_multiple(trunks, 0, 4096, 1);
2692         }
2693     } else {
2694         if (cfg_has("vlan.%s.trunks", port->name)) {
2695             VLOG_ERR("ignoring vlan.%s.trunks in favor of vlan.%s.vlan",
2696                      port->name, port->name);
2697         }
2698     }
2699     if (trunks == NULL
2700         ? port->trunks != NULL
2701         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
2702         bridge_flush(port->bridge);
2703     }
2704     bitmap_free(port->trunks);
2705     port->trunks = trunks;
2706
2707     svec_destroy(&old_ifaces);
2708     svec_destroy(&new_ifaces);
2709 }
2710
2711 static void
2712 port_destroy(struct port *port)
2713 {
2714     if (port) {
2715         struct bridge *br = port->bridge;
2716         struct port *del;
2717         size_t i;
2718
2719         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
2720
2721         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2722             struct mirror *m = br->mirrors[i];
2723             if (m && m->out_port == port) {
2724                 mirror_destroy(m);
2725             }
2726         }
2727
2728         while (port->n_ifaces > 0) {
2729             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
2730         }
2731
2732         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
2733         del->port_idx = port->port_idx;
2734
2735         free(port->ifaces);
2736         bitmap_free(port->trunks);
2737         free(port->name);
2738         free(port);
2739         bridge_flush(br);
2740     }
2741 }
2742
2743 static struct port *
2744 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
2745 {
2746     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
2747     return iface ? iface->port : NULL;
2748 }
2749
2750 static struct port *
2751 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
2752 {
2753     size_t i;
2754
2755     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2756         struct port *port = br->ports[i];
2757         if (!strcmp(port->name, name)) {
2758             return port;
2759         }
2760     }
2761     return NULL;
2762 }
2763
2764 static struct iface *
2765 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
2766 {
2767     size_t j;
2768
2769     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2770         struct iface *iface = port->ifaces[j];
2771         if (!strcmp(iface->name, name)) {
2772             return iface;
2773         }
2774     }
2775     return NULL;
2776 }
2777
2778 static void
2779 port_update_bonding(struct port *port)
2780 {
2781     if (port->n_ifaces < 2) {
2782         /* Not a bonded port. */
2783         if (port->bond_hash) {
2784             free(port->bond_hash);
2785             port->bond_hash = NULL;
2786             proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
2787         }
2788     } else {
2789         if (!port->bond_hash) {
2790             size_t i;
2791
2792             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
2793             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2794                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
2795                 e->iface_idx = -1;
2796                 e->tx_bytes = 0;
2797             }
2798             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
2799             bond_choose_active_iface(port);
2800         }
2801         port_update_bond_compat(port);
2802     }
2803 }
2804
2805 static void
2806 port_update_bond_compat(struct port *port)
2807 {
2808     struct compat_bond bond;
2809     size_t i;
2810
2811     if (port->n_ifaces < 2) {
2812         return;
2813     }
2814
2815     bond.up = false;
2816     bond.updelay = port->updelay;
2817     bond.downdelay = port->downdelay;
2818     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
2819     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
2820     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2821         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2822         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
2823         slave->name = iface->name;
2824         slave->up = ((iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX) ||
2825                      (!iface->enabled && iface->delay_expires != LLONG_MAX));
2826         if (slave->up) {
2827             bond.up = true;
2828         }
2829         memcpy(slave->mac, iface->mac, ETH_ADDR_LEN);
2830     }
2831     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
2832     free(bond.slaves);
2833 }
2834
2835 static void
2836 port_update_vlan_compat(struct port *port)
2837 {
2838     struct bridge *br = port->bridge;
2839     char *vlandev_name = NULL;
2840
2841     if (port->vlan > 0) {
2842         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
2843          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
2844          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
2845          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
2846          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
2847          * includes port->vlan.
2848          *
2849          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
2850          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
2851          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
2852         size_t i;
2853         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2854             struct port *p = br->ports[i];
2855             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
2856                 && p->n_ifaces
2857                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
2858             {
2859                 const uint8_t *ea = p->ifaces[0]->mac;
2860                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
2861                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
2862                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
2863                     vlandev_name = p->name;
2864                 }
2865             }
2866         }
2867     }
2868     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
2869 }
2870 \f
2871 /* Interface functions. */
2872
2873 static void
2874 iface_create(struct port *port, const char *name)
2875 {
2876     struct iface *iface;
2877
2878     iface = xcalloc(1, sizeof *iface);
2879     iface->port = port;
2880     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
2881     iface->name = xstrdup(name);
2882     iface->dp_ifidx = -1;
2883     iface->tag = tag_create_random();
2884     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
2885
2886     netdev_nodev_get_etheraddr(name, iface->mac);
2887     netdev_nodev_get_carrier(name, &iface->enabled);
2888
2889     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
2890         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
2891                                   sizeof *port->ifaces);
2892     }
2893     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
2894     if (port->n_ifaces > 1) {
2895         port->bridge->has_bonded_ports = true;
2896     }
2897
2898     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
2899
2900     port_update_bonding(port);
2901     bridge_flush(port->bridge);
2902 }
2903
2904 static void
2905 iface_destroy(struct iface *iface)
2906 {
2907     if (iface) {
2908         struct port *port = iface->port;
2909         struct bridge *br = port->bridge;
2910         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
2911         struct iface *del;
2912
2913         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
2914             port_array_set(&br->ifaces, iface->dp_ifidx, NULL);
2915         }
2916
2917         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
2918         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
2919
2920         free(iface->name);
2921         free(iface);
2922
2923         if (del_active) {
2924             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2925             bond_choose_active_iface(port);
2926             bond_send_learning_packets(port);
2927         }
2928
2929         port_update_bonding(port);
2930         bridge_flush(port->bridge);
2931     }
2932 }
2933
2934 static struct iface *
2935 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
2936 {
2937     size_t i, j;
2938
2939     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2940         struct port *port = br->ports[i];
2941         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2942             struct iface *iface = port->ifaces[j];
2943             if (!strcmp(iface->name, name)) {
2944                 return iface;
2945             }
2946         }
2947     }
2948     return NULL;
2949 }
2950
2951 static struct iface *
2952 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
2953 {
2954     return port_array_get(&br->ifaces, dp_ifidx);
2955 }
2956 \f
2957 /* Port mirroring. */
2958
2959 static void
2960 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
2961 {
2962     struct svec old_mirrors, new_mirrors;
2963     size_t i;
2964
2965     /* Collect old and new mirrors. */
2966     svec_init(&old_mirrors);
2967     svec_init(&new_mirrors);
2968     cfg_get_subsections(&new_mirrors, "mirror.%s", br->name);
2969     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2970         if (br->mirrors[i]) {
2971             svec_add(&old_mirrors, br->mirrors[i]->name);
2972         }
2973     }
2974
2975     /* Get rid of deleted mirrors and add new mirrors. */
2976     svec_sort(&old_mirrors);
2977     assert(svec_is_unique(&old_mirrors));
2978     svec_sort(&new_mirrors);
2979     assert(svec_is_unique(&new_mirrors));
2980     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2981         struct mirror *m = br->mirrors[i];
2982         if (m && !svec_contains(&new_mirrors, m->name)) {
2983             mirror_destroy(m);
2984         }
2985     }
2986     for (i = 0; i < new_mirrors.n; i++) {
2987         const char *name = new_mirrors.names[i];
2988         if (!svec_contains(&old_mirrors, name)) {
2989             mirror_create(br, name);
2990         }
2991     }
2992     svec_destroy(&old_mirrors);
2993     svec_destroy(&new_mirrors);
2994
2995     /* Reconfigure all mirrors. */
2996     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2997         if (br->mirrors[i]) {
2998             mirror_reconfigure_one(br->mirrors[i]);
2999         }
3000     }
3001
3002     /* Update port reserved status. */
3003     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3004         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
3005     }
3006     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3007         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3008         if (m && m->out_port) {
3009             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
3010         }
3011     }
3012 }
3013
3014 static void
3015 mirror_create(struct bridge *br, const char *name)
3016 {
3017     struct mirror *m;
3018     size_t i;
3019
3020     for (i = 0; ; i++) {
3021         if (i >= MAX_MIRRORS) {
3022             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3023                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, name);
3024             return;
3025         }
3026         if (!br->mirrors[i]) {
3027             break;
3028         }
3029     }
3030
3031     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", name, br->name);
3032     bridge_flush(br);
3033
3034     br->mirrors[i] = m = xcalloc(1, sizeof *m);
3035     m->bridge = br;
3036     m->idx = i;
3037     m->name = xstrdup(name);
3038     svec_init(&m->src_ports);
3039     svec_init(&m->dst_ports);
3040     m->vlans = NULL;
3041     m->n_vlans = 0;
3042     m->out_vlan = -1;
3043     m->out_port = NULL;
3044 }
3045
3046 static void
3047 mirror_destroy(struct mirror *m)
3048 {
3049     if (m) {
3050         struct bridge *br = m->bridge;
3051         size_t i;
3052
3053         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3054             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3055             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3056         }
3057
3058         svec_destroy(&m->src_ports);
3059         svec_destroy(&m->dst_ports);
3060         free(m->vlans);
3061
3062         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
3063         free(m);
3064
3065         bridge_flush(br);
3066     }
3067 }
3068
3069 static void
3070 prune_ports(struct mirror *m, struct svec *ports)
3071 {
3072     struct svec tmp;
3073     size_t i;
3074
3075     svec_sort_unique(ports);
3076
3077     svec_init(&tmp);
3078     for (i = 0; i < ports->n; i++) {
3079         const char *name = ports->names[i];
3080         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
3081             svec_add(&tmp, name);
3082         } else {
3083             VLOG_WARN("mirror.%s.%s: cannot match on nonexistent port %s",
3084                       m->bridge->name, m->name, name);
3085         }
3086     }
3087     svec_swap(ports, &tmp);
3088     svec_destroy(&tmp);
3089 }
3090
3091 static size_t
3092 prune_vlans(struct mirror *m, struct svec *vlan_strings, int **vlans)
3093 {
3094     size_t n_vlans, i;
3095
3096     /* This isn't perfect: it won't combine "0" and "00", and the textual sort
3097      * order won't give us numeric sort order.  But that's good enough for what
3098      * we need right now. */
3099     svec_sort_unique(vlan_strings);
3100
3101     *vlans = xmalloc(sizeof *vlans * vlan_strings->n);
3102     n_vlans = 0;
3103     for (i = 0; i < vlan_strings->n; i++) {
3104         const char *name = vlan_strings->names[i];
3105         int vlan;
3106         if (!str_to_int(name, 10, &vlan) || vlan < 0 || vlan > 4095) {
3107             VLOG_WARN("mirror.%s.%s.select.vlan: ignoring invalid VLAN %s",
3108                       m->bridge->name, m->name, name);
3109         } else {
3110             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
3111         }
3112     }
3113     return n_vlans;
3114 }
3115
3116 static bool
3117 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
3118 {
3119     size_t i;
3120
3121     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3122         if (m->vlans[i] == vlan) {
3123             return true;
3124         }
3125     }
3126     return false;
3127 }
3128
3129 static bool
3130 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
3131 {
3132     size_t i;
3133
3134     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3135         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
3136             return true;
3137         }
3138     }
3139     return false;
3140 }
3141
3142 static void
3143 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m)
3144 {
3145     char *pfx = xasprintf("mirror.%s.%s", m->bridge->name, m->name);
3146     struct svec src_ports, dst_ports, ports;
3147     struct svec vlan_strings;
3148     mirror_mask_t mirror_bit;
3149     const char *out_port_name;
3150     struct port *out_port;
3151     int out_vlan;
3152     size_t n_vlans;
3153     int *vlans;
3154     size_t i;
3155     bool mirror_all_ports;
3156
3157     /* Get output port. */
3158     out_port_name = cfg_get_key(0, "mirror.%s.%s.output.port",
3159                                 m->bridge->name, m->name);
3160     if (out_port_name) {
3161         out_port = port_lookup(m->bridge, out_port_name);
3162         if (!out_port) {
3163             VLOG_ERR("%s.output.port: bridge %s does not have a port "
3164                       "named %s", pfx, m->bridge->name, out_port_name);
3165             mirror_destroy(m);
3166             free(pfx);
3167             return;
3168         }
3169         out_vlan = -1;
3170
3171         if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3172             VLOG_ERR("%s.output.port and %s.output.vlan both specified; "
3173                      "ignoring %s.output.vlan", pfx, pfx, pfx);
3174         }
3175     } else if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3176         out_port = NULL;
3177         out_vlan = cfg_get_vlan(0, "%s.output.vlan", pfx);
3178     } else {
3179         VLOG_ERR("%s: neither %s.output.port nor %s.output.vlan specified, "
3180                  "but exactly one is required; disabling port mirror %s",
3181                  pfx, pfx, pfx, pfx);
3182         mirror_destroy(m);
3183         free(pfx);
3184         return;
3185     }
3186
3187     /* Get all the ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
3188     svec_init(&src_ports);
3189     svec_init(&dst_ports);
3190     svec_init(&ports);
3191     cfg_get_all_keys(&src_ports, "%s.select.src-port", pfx);
3192     cfg_get_all_keys(&dst_ports, "%s.select.dst-port", pfx);
3193     cfg_get_all_keys(&ports, "%s.select.port", pfx);
3194     svec_append(&src_ports, &ports);
3195     svec_append(&dst_ports, &ports);
3196     svec_destroy(&ports);
3197     prune_ports(m, &src_ports);
3198     prune_ports(m, &dst_ports);
3199
3200     /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
3201     svec_init(&vlan_strings);
3202     cfg_get_all_keys(&vlan_strings, "%s.select.vlan", pfx);
3203     n_vlans = prune_vlans(m, &vlan_strings, &vlans);
3204     svec_destroy(&vlan_strings);
3205
3206     /* Update mirror data. */
3207     if (!svec_equal(&m->src_ports, &src_ports)
3208         || !svec_equal(&m->dst_ports, &dst_ports)
3209         || m->n_vlans != n_vlans
3210         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
3211         || m->out_port != out_port
3212         || m->out_vlan != out_vlan) {
3213         bridge_flush(m->bridge);
3214     }
3215     svec_swap(&m->src_ports, &src_ports);
3216     svec_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
3217     free(m->vlans);
3218     m->vlans = vlans;
3219     m->n_vlans = n_vlans;
3220     m->out_port = out_port;
3221     m->out_vlan = out_vlan;
3222
3223     /* If no selection criteria have been given, mirror for all ports. */
3224     mirror_all_ports = (!m->src_ports.n) && (!m->dst_ports.n) && (!m->n_vlans);
3225
3226     /* Update ports. */
3227     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
3228     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3229         struct port *port = m->bridge->ports[i];
3230
3231         if (mirror_all_ports
3232             || svec_contains(&m->src_ports, port->name)
3233             || (m->n_vlans
3234                 && (!port->vlan
3235                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
3236                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
3237             port->src_mirrors |= mirror_bit;
3238         } else {
3239             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3240         }
3241
3242         if (mirror_all_ports || svec_contains(&m->dst_ports, port->name)) {
3243             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
3244         } else {
3245             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3246         }
3247     }
3248
3249     /* Clean up. */
3250     svec_destroy(&src_ports);
3251     svec_destroy(&dst_ports);
3252     free(pfx);
3253 }
3254 \f
3255 /* Spanning tree protocol. */
3256
3257 static void brstp_update_port_state(struct port *);
3258
3259 static void
3260 brstp_send_bpdu(struct ofpbuf *pkt, int port_no, void *br_)
3261 {
3262     struct bridge *br = br_;
3263     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
3264     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, port_no);
3265     if (!iface) {
3266         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
3267                      br->name, port_no);
3268     } else if (eth_addr_is_zero(iface->mac)) {
3269         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d with unknown MAC",
3270                      br->name, port_no);
3271     } else {
3272         union ofp_action action;
3273         struct eth_header *eth = pkt->l2;
3274         flow_t flow;
3275
3276         memcpy(eth->eth_src, iface->mac, ETH_ADDR_LEN);
3277
3278         memset(&action, 0, sizeof action);
3279         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
3280         action.output.len = htons(sizeof action);
3281         action.output.port = htons(port_no);
3282
3283         flow_extract(pkt, ODPP_NONE, &flow);
3284         ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, &action, 1, pkt);
3285     }
3286     ofpbuf_delete(pkt);
3287 }
3288
3289 static void
3290 brstp_reconfigure(struct bridge *br)
3291 {
3292     size_t i;
3293
3294     if (!cfg_get_bool(0, "stp.%s.enabled", br->name)) {
3295         if (br->stp) {
3296             stp_destroy(br->stp);
3297             br->stp = NULL;
3298
3299             bridge_flush(br);
3300         }
3301     } else {
3302         uint64_t bridge_address, bridge_id;
3303         int bridge_priority;
3304
3305         bridge_address = cfg_get_mac(0, "stp.%s.address", br->name);
3306         if (!bridge_address) {
3307             if (br->stp) {
3308                 bridge_address = (stp_get_bridge_id(br->stp)
3309                                   & ((UINT64_C(1) << 48) - 1));
3310             } else {
3311                 uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
3312                 eth_addr_random(mac);
3313                 bridge_address = eth_addr_to_uint64(mac);
3314             }
3315         }
3316
3317         if (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED, "stp.%s.priority",
3318                          br->name)) {
3319             bridge_priority = cfg_get_int(0, "stp.%s.priority", br->name);
3320         } else {
3321             bridge_priority = STP_DEFAULT_BRIDGE_PRIORITY;
3322         }
3323
3324         bridge_id = bridge_address | ((uint64_t) bridge_priority << 48);
3325         if (!br->stp) {
3326             br->stp = stp_create(br->name, bridge_id, brstp_send_bpdu, br);
3327             br->stp_last_tick = time_msec();
3328             bridge_flush(br);
3329         } else {
3330             if (bridge_id != stp_get_bridge_id(br->stp)) {
3331                 stp_set_bridge_id(br->stp, bridge_id);
3332                 bridge_flush(br);
3333             }
3334         }
3335
3336         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3337             struct port *p = br->ports[i];
3338             int dp_ifidx;
3339             struct stp_port *sp;
3340             int path_cost, priority;
3341             bool enable;
3342
3343             if (!p->n_ifaces) {
3344                 continue;
3345             }
3346             dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3347             if (dp_ifidx < 0 || dp_ifidx >= STP_MAX_PORTS) {
3348                 continue;
3349             }
3350
3351             sp = stp_get_port(br->stp, dp_ifidx);
3352             enable = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
3353                                     "stp.%s.port.%s.enabled",
3354                                     br->name, p->name)
3355                       || cfg_get_bool(0, "stp.%s.port.%s.enabled",
3356                                       br->name, p->name));
3357             if (p->is_mirror_output_port) {
3358                 enable = false;
3359             }
3360             if (enable != (stp_port_get_state(sp) != STP_DISABLED)) {
3361                 bridge_flush(br); /* Might not be necessary. */
3362                 if (enable) {
3363                     stp_port_enable(sp);
3364                 } else {
3365                     stp_port_disable(sp);
3366                 }
3367             }
3368
3369             path_cost = cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.path-cost",
3370                                     br->name, p->name);
3371             stp_port_set_path_cost(sp, path_cost ? path_cost : 19 /* XXX */);
3372
3373             priority = (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED,
3374                                      "stp.%s.port.%s.priority",
3375                                      br->name, p->name)
3376                         ? cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.priority",
3377                                       br->name, p->name)
3378                         : STP_DEFAULT_PORT_PRIORITY);
3379             stp_port_set_priority(sp, priority);
3380         }
3381
3382         brstp_adjust_timers(br);
3383     }
3384     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3385         brstp_update_port_state(br->ports[i]);
3386     }
3387 }
3388
3389 static void
3390 brstp_update_port_state(struct port *p)
3391 {
3392     struct bridge *br = p->bridge;
3393     enum stp_state state;
3394
3395     /* Figure out new state. */
3396     state = STP_DISABLED;
3397     if (br->stp && p->n_ifaces > 0) {
3398         int dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3399         if (dp_ifidx >= 0 && dp_ifidx < STP_MAX_PORTS) {
3400             state = stp_port_get_state(stp_get_port(br->stp, dp_ifidx));
3401         }
3402     }
3403
3404     /* Update state. */
3405     if (p->stp_state != state) {
3406         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(10, 10);
3407         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
3408                      p->name, stp_state_name(p->stp_state),
3409                      stp_state_name(state));
3410         if (p->stp_state == STP_DISABLED) {
3411             bridge_flush(br);
3412         } else {
3413             ofproto_revalidate(p->bridge->ofproto, p->stp_state_tag);
3414         }
3415         p->stp_state = state;
3416         p->stp_state_tag = (p->stp_state == STP_DISABLED ? 0
3417                             : tag_create_random());
3418     }
3419 }
3420
3421 static void
3422 brstp_adjust_timers(struct bridge *br)
3423 {
3424     int hello_time = cfg_get_int(0, "stp.%s.hello-time", br->name);
3425     int max_age = cfg_get_int(0, "stp.%s.max-age", br->name);
3426     int forward_delay = cfg_get_int(0, "stp.%s.forward-delay", br->name);
3427
3428     stp_set_hello_time(br->stp, hello_time ? hello_time : 2000);
3429     stp_set_max_age(br->stp, max_age ? max_age : 20000);
3430     stp_set_forward_delay(br->stp, forward_delay ? forward_delay : 15000);
3431 }
3432
3433 static void
3434 brstp_run(struct bridge *br)
3435 {
3436     if (br->stp) {
3437         long long int now = time_msec();
3438         long long int elapsed = now - br->stp_last_tick;
3439         struct stp_port *sp;
3440
3441         if (elapsed > 0) {
3442             stp_tick(br->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
3443             br->stp_last_tick = now;
3444         }
3445         while (stp_get_changed_port(br->stp, &sp)) {
3446             struct port *p = port_from_dp_ifidx(br, stp_port_no(sp));
3447             if (p) {
3448                 brstp_update_port_state(p);
3449             }
3450         }
3451     }
3452 }
3453
3454 static void
3455 brstp_wait(struct bridge *br)
3456 {
3457     if (br->stp) {
3458         poll_timer_wait(1000);
3459     }
3460 }