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