vswitchd: Fix bug in Ethernet address selection for bridge.
[sliver-openvswitch.git] / vswitchd / bridge.c
1 /* Copyright (c) 2008, 2009 Nicira Networks
2  *
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <config.h>
17 #include "bridge.h"
18 #include <assert.h>
19 #include <errno.h>
20 #include <arpa/inet.h>
21 #include <ctype.h>
22 #include <inttypes.h>
23 #include <net/if.h>
24 #include <openflow/openflow.h>
25 #include <signal.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <strings.h>
28 #include <sys/stat.h>
29 #include <sys/socket.h>
30 #include <sys/types.h>
31 #include <unistd.h>
32 #include "bitmap.h"
33 #include "cfg.h"
34 #include "coverage.h"
35 #include "dirs.h"
36 #include "dpif.h"
37 #include "dynamic-string.h"
38 #include "flow.h"
39 #include "hash.h"
40 #include "list.h"
41 #include "mac-learning.h"
42 #include "netdev.h"
43 #include "odp-util.h"
44 #include "ofp-print.h"
45 #include "ofpbuf.h"
46 #include "ofproto/ofproto.h"
47 #include "packets.h"
48 #include "poll-loop.h"
49 #include "port-array.h"
50 #include "proc-net-compat.h"
51 #include "process.h"
52 #include "socket-util.h"
53 #include "stp.h"
54 #include "svec.h"
55 #include "timeval.h"
56 #include "util.h"
57 #include "unixctl.h"
58 #include "vconn.h"
59 #include "vconn-ssl.h"
60 #include "xenserver.h"
61 #include "xtoxll.h"
62
63 #define THIS_MODULE VLM_bridge
64 #include "vlog.h"
65
66 struct dst {
67     uint16_t vlan;
68     uint16_t dp_ifidx;
69 };
70
71 extern uint64_t mgmt_id;
72
73 struct iface {
74     /* These members are always valid. */
75     struct port *port;          /* Containing port. */
76     size_t port_ifidx;          /* Index within containing port. */
77     char *name;                 /* Host network device name. */
78     tag_type tag;               /* Tag associated with this interface. */
79     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
80
81     /* These members are valid only after bridge_reconfigure() causes them to
82      * be initialized.*/
83     int dp_ifidx;               /* Index within kernel datapath. */
84     struct netdev *netdev;      /* Network device. */
85     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
86 };
87
88 #define BOND_MASK 0xff
89 struct bond_entry {
90     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
91     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
92     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
93 };
94
95 #define MAX_MIRRORS 32
96 typedef uint32_t mirror_mask_t;
97 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
98 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
99 struct mirror {
100     struct bridge *bridge;
101     size_t idx;
102     char *name;
103
104     /* Selection criteria. */
105     struct svec src_ports;
106     struct svec dst_ports;
107     int *vlans;
108     size_t n_vlans;
109
110     /* Output. */
111     struct port *out_port;
112     int out_vlan;
113 };
114
115 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
116 struct port {
117     struct bridge *bridge;
118     size_t port_idx;
119     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
120     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1. */
121     char *name;
122
123     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
124      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
125     struct iface **ifaces;
126     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
127
128     /* Bonding info. */
129     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
130     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
131     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
132     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
133     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
134     bool bond_compat_is_stale;  /* Need to call port_update_bond_compat()? */
135
136     /* Port mirroring info. */
137     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
138     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
139     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
140
141     /* Spanning tree info. */
142     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_FORWARDING if STP not in use. */
143     tag_type stp_state_tag;     /* Tag for STP state change. */
144 };
145
146 #define DP_MAX_PORTS 255
147 struct bridge {
148     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
149     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
150     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table, or null not to learn. */
151     bool sent_config_request;   /* Successfully sent config request? */
152     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
153
154     /* Support for remote controllers. */
155     char *controller;           /* NULL if there is no remote controller;
156                                  * "discover" to do controller discovery;
157                                  * otherwise a vconn name. */
158
159     /* OpenFlow switch processing. */
160     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
161
162     /* Kernel datapath information. */
163     struct dpif *dpif;          /* Datapath. */
164     struct port_array ifaces;   /* Indexed by kernel datapath port number. */
165
166     /* Bridge ports. */
167     struct port **ports;
168     size_t n_ports, allocated_ports;
169
170     /* Bonding. */
171     bool has_bonded_ports;
172     long long int bond_next_rebalance;
173
174     /* Flow tracking. */
175     bool flush;
176
177     /* Flow statistics gathering. */
178     time_t next_stats_request;
179
180     /* Port mirroring. */
181     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
182
183     /* Spanning tree. */
184     struct stp *stp;
185     long long int stp_last_tick;
186 };
187
188 /* List of all bridges. */
189 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
190
191 /* Maximum number of datapaths. */
192 enum { DP_MAX = 256 };
193
194 static struct bridge *bridge_create(const char *name);
195 static void bridge_destroy(struct bridge *);
196 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
197 static void bridge_unixctl_dump_flows(struct unixctl_conn *, const char *);
198 static int bridge_run_one(struct bridge *);
199 static void bridge_reconfigure_one(struct bridge *);
200 static void bridge_reconfigure_controller(struct bridge *);
201 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct svec *ifaces);
202 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
203 static void bridge_flush(struct bridge *);
204 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
205                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
206                                       struct iface **hw_addr_iface);
207 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
208                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
209                                         struct iface *hw_addr_iface);
210 static struct iface *bridge_get_local_iface(struct bridge *);
211 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
212
213 static void bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *, const char *args);
214
215 static void bond_init(void);
216 static void bond_run(struct bridge *);
217 static void bond_wait(struct bridge *);
218 static void bond_rebalance_port(struct port *);
219 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
220
221 static void port_create(struct bridge *, const char *name);
222 static void port_reconfigure(struct port *);
223 static void port_destroy(struct port *);
224 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
225 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
226 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
227                                        uint16_t dp_ifidx);
228 static void port_update_bond_compat(struct port *);
229 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
230 static void port_update_bonding(struct port *);
231
232 static void mirror_create(struct bridge *, const char *name);
233 static void mirror_destroy(struct mirror *);
234 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
235 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *);
236 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
237
238 static void brstp_reconfigure(struct bridge *);
239 static void brstp_adjust_timers(struct bridge *);
240 static void brstp_run(struct bridge *);
241 static void brstp_wait(struct bridge *);
242
243 static void iface_create(struct port *, const char *name);
244 static void iface_destroy(struct iface *);
245 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
246 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
247                                          uint16_t dp_ifidx);
248
249 /* Hooks into ofproto processing. */
250 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
251 \f
252 /* Public functions. */
253
254 /* Adds the name of each interface used by a bridge, including local and
255  * internal ports, to 'svec'. */
256 void
257 bridge_get_ifaces(struct svec *svec) 
258 {
259     struct bridge *br, *next;
260     size_t i, j;
261
262     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
263         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
264             struct port *port = br->ports[i];
265
266             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
267                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
268                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
269                     VLOG_ERR("%s interface not in datapath %s, ignoring",
270                              iface->name, dpif_name(br->dpif));
271                 } else {
272                     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL) {
273                         svec_add(svec, iface->name);
274                     }
275                 }
276             }
277         }
278     }
279 }
280
281 /* The caller must already have called cfg_read(). */
282 void
283 bridge_init(void)
284 {
285     struct svec dpif_names;
286     size_t i;
287
288     unixctl_command_register("fdb/show", bridge_unixctl_fdb_show);
289
290     svec_init(&dpif_names);
291     dp_enumerate(&dpif_names);
292     for (i = 0; i < dpif_names.n; i++) {
293         const char *dpif_name = dpif_names.names[i];
294         struct dpif *dpif;
295         int retval;
296
297         retval = dpif_open(dpif_name, &dpif);
298         if (!retval) {
299             struct svec all_names;
300             size_t j;
301
302             svec_init(&all_names);
303             dpif_get_all_names(dpif, &all_names);
304             for (j = 0; j < all_names.n; j++) {
305                 if (cfg_has("bridge.%s.port", all_names.names[j])) {
306                     goto found;
307                 }
308             }
309             dpif_delete(dpif);
310         found:
311             svec_destroy(&all_names);
312             dpif_close(dpif);
313         }
314     }
315
316     unixctl_command_register("bridge/dump-flows", bridge_unixctl_dump_flows);
317
318     bond_init();
319     bridge_reconfigure();
320 }
321
322 #ifdef HAVE_OPENSSL
323 static bool
324 config_string_change(const char *key, char **valuep)
325 {
326     const char *value = cfg_get_string(0, "%s", key);
327     if (value && (!*valuep || strcmp(value, *valuep))) {
328         free(*valuep);
329         *valuep = xstrdup(value);
330         return true;
331     } else {
332         return false;
333     }
334 }
335
336 static void
337 bridge_configure_ssl(void)
338 {
339     /* XXX SSL should be configurable on a per-bridge basis.
340      * XXX should be possible to de-configure SSL. */
341     static char *private_key_file;
342     static char *certificate_file;
343     static char *cacert_file;
344     struct stat s;
345
346     if (config_string_change("ssl.private-key", &private_key_file)) {
347         vconn_ssl_set_private_key_file(private_key_file);
348     }
349
350     if (config_string_change("ssl.certificate", &certificate_file)) {
351         vconn_ssl_set_certificate_file(certificate_file);
352     }
353
354     /* We assume that even if the filename hasn't changed, if the CA cert 
355      * file has been removed, that we want to move back into
356      * boot-strapping mode.  This opens a small security hole, because
357      * the old certificate will still be trusted until vSwitch is
358      * restarted.  We may want to address this in vconn's SSL library. */
359     if (config_string_change("ssl.ca-cert", &cacert_file)
360         || (cacert_file && stat(cacert_file, &s) && errno == ENOENT)) {
361         vconn_ssl_set_ca_cert_file(cacert_file,
362                                    cfg_get_bool(0, "ssl.bootstrap-ca-cert"));
363     }
364 }
365 #endif
366
367 /* iterate_and_prune_ifaces() callback function that opens the network device
368  * for 'iface', if it is not already open, and retrieves the interface's MAC
369  * address and carrier status. */
370 static bool
371 init_iface_netdev(struct bridge *br UNUSED, struct iface *iface,
372                   void *aux UNUSED)
373 {
374     if (iface->netdev) {
375         return true;
376     } else if (!netdev_open(iface->name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE,
377                             &iface->netdev)) {
378         netdev_get_carrier(iface->netdev, &iface->enabled);
379         return true;
380     } else {
381         /* If the network device can't be opened, then we're not going to try
382          * to do anything with this interface. */
383         return false;
384     }
385 }
386
387 static bool
388 check_iface_dp_ifidx(struct bridge *br, struct iface *iface, void *aux UNUSED)
389 {
390     if (iface->dp_ifidx >= 0) {
391         VLOG_DBG("%s has interface %s on port %d",
392                  dpif_name(br->dpif),
393                  iface->name, iface->dp_ifidx);
394         return true;
395     } else {
396         VLOG_ERR("%s interface not in %s, dropping",
397                  iface->name, dpif_name(br->dpif));
398         return false;
399     }
400 }
401
402 static bool
403 set_iface_policing(struct bridge *br UNUSED, struct iface *iface,
404                    void *aux UNUSED)
405 {
406     int rate = cfg_get_int(0, "port.%s.ingress.policing-rate", iface->name);
407     int burst = cfg_get_int(0, "port.%s.ingress.policing-burst", iface->name);
408     netdev_set_policing(iface->netdev, rate, burst);
409     return true;
410 }
411
412 /* Calls 'cb' for each interfaces in 'br', passing along the 'aux' argument.
413  * Deletes from 'br' all the interfaces for which 'cb' returns false, and then
414  * deletes from 'br' any ports that no longer have any interfaces. */
415 static void
416 iterate_and_prune_ifaces(struct bridge *br,
417                          bool (*cb)(struct bridge *, struct iface *,
418                                     void *aux),
419                          void *aux)
420 {
421     size_t i, j;
422
423     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
424         struct port *port = br->ports[i];
425         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
426             struct iface *iface = port->ifaces[j];
427             if (cb(br, iface, aux)) {
428                 j++;
429             } else {
430                 iface_destroy(iface);
431             }
432         }
433
434         if (port->n_ifaces) {
435             i++;
436         } else  {
437             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
438             port_destroy(port);
439         }
440     }
441 }
442
443 void
444 bridge_reconfigure(void)
445 {
446     struct svec old_br, new_br;
447     struct bridge *br, *next;
448     size_t i;
449
450     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
451
452     /* Collect old and new bridges. */
453     svec_init(&old_br);
454     svec_init(&new_br);
455     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
456         svec_add(&old_br, br->name);
457     }
458     cfg_get_subsections(&new_br, "bridge");
459
460     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
461     svec_sort(&old_br);
462     svec_sort(&new_br);
463     assert(svec_is_unique(&old_br));
464     assert(svec_is_unique(&new_br));
465     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
466         if (!svec_contains(&new_br, br->name)) {
467             bridge_destroy(br);
468         }
469     }
470     for (i = 0; i < new_br.n; i++) {
471         const char *name = new_br.names[i];
472         if (!svec_contains(&old_br, name)) {
473             bridge_create(name);
474         }
475     }
476     svec_destroy(&old_br);
477     svec_destroy(&new_br);
478
479 #ifdef HAVE_OPENSSL
480     /* Configure SSL. */
481     bridge_configure_ssl();
482 #endif
483
484     /* Reconfigure all bridges. */
485     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
486         bridge_reconfigure_one(br);
487     }
488
489     /* Add and delete ports on all datapaths.
490      *
491      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
492      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
493      * port deletions before any port additions. */
494     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
495         struct odp_port *dpif_ports;
496         size_t n_dpif_ports;
497         struct svec want_ifaces;
498
499         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
500         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
501         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
502             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
503             if (!svec_contains(&want_ifaces, p->devname)
504                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
505                 int retval = dpif_port_del(br->dpif, p->port);
506                 if (retval) {
507                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from %s: %s",
508                              p->devname, dpif_name(br->dpif),
509                              strerror(retval));
510                 }
511             }
512         }
513         svec_destroy(&want_ifaces);
514         free(dpif_ports);
515     }
516     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
517         struct odp_port *dpif_ports;
518         size_t n_dpif_ports;
519         struct svec cur_ifaces, want_ifaces, add_ifaces;
520
521         dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
522         svec_init(&cur_ifaces);
523         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
524             svec_add(&cur_ifaces, dpif_ports[i].devname);
525         }
526         free(dpif_ports);
527         svec_sort_unique(&cur_ifaces);
528         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
529         svec_diff(&want_ifaces, &cur_ifaces, &add_ifaces, NULL, NULL);
530
531         for (i = 0; i < add_ifaces.n; i++) {
532             const char *if_name = add_ifaces.names[i];
533             bool internal;
534             int error;
535
536             /* It's an internal interface if it's marked that way, or if
537              * it's a bonded interface for which we're faking up a network
538              * device. */
539             internal = cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", if_name);
540             if (cfg_get_bool(0, "bonding.%s.fake-iface", if_name)) {
541                 struct port *port = port_lookup(br, if_name);
542                 if (port && port->n_ifaces > 1) {
543                     internal = true;
544                 }
545             }
546
547             /* Add to datapath. */
548             error = dpif_port_add(br->dpif, if_name,
549                                   internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0, NULL);
550             if (error == EFBIG) {
551                 VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on %s",
552                          dpif_name(br->dpif));
553                 break;
554             } else if (error) {
555                 VLOG_ERR("failed to add %s interface to %s: %s",
556                          if_name, dpif_name(br->dpif), strerror(error));
557             }
558         }
559         svec_destroy(&cur_ifaces);
560         svec_destroy(&want_ifaces);
561         svec_destroy(&add_ifaces);
562     }
563     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
564         uint8_t ea[8];
565         uint64_t dpid;
566         struct iface *local_iface;
567         struct iface *hw_addr_iface;
568         uint8_t engine_type, engine_id;
569         bool add_id_to_iface = false;
570         struct svec nf_hosts;
571
572         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
573         iterate_and_prune_ifaces(br, init_iface_netdev, NULL);
574
575         iterate_and_prune_ifaces(br, check_iface_dp_ifidx, NULL);
576
577         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
578         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &hw_addr_iface);
579         local_iface = bridge_get_local_iface(br);
580         if (local_iface) {
581             int error = netdev_set_etheraddr(local_iface->netdev, ea);
582             if (error) {
583                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
584                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
585                             "Ethernet address: %s",
586                             br->name, strerror(error));
587             }
588         }
589
590         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, hw_addr_iface);
591         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
592
593         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
594         dpif_get_netflow_ids(br->dpif, &engine_type, &engine_id);
595         if (cfg_has("netflow.%s.engine-type", br->name)) {
596             engine_type = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-type", 
597                     br->name);
598         }
599         if (cfg_has("netflow.%s.engine-id", br->name)) {
600             engine_id = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-id", br->name);
601         }
602         if (cfg_has("netflow.%s.add-id-to-iface", br->name)) {
603             add_id_to_iface = cfg_get_bool(0, "netflow.%s.add-id-to-iface",
604                     br->name);
605         }
606         if (add_id_to_iface && engine_id > 0x7f) {
607             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict with "
608                     "another vswitch, choose an engine id less than 128", 
609                     br->name);
610         }
611         if (add_id_to_iface && br->n_ports > 0x1ff) {
612             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict with "
613                     "another port when 512 or more ports are used", 
614                     br->name);
615         }
616         svec_init(&nf_hosts);
617         cfg_get_all_keys(&nf_hosts, "netflow.%s.host", br->name);
618         if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &nf_hosts,  engine_type, 
619                     engine_id, add_id_to_iface)) {
620             VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors", 
621                     br->name);
622         }
623
624         /* Update the controller and related settings.  It would be more
625          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
626          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
627          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
628          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
629          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
630          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
631          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
632          * the datapath ID before the controller. */
633         bridge_reconfigure_controller(br);
634     }
635     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
636         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
637             struct port *port = br->ports[i];
638             port_update_vlan_compat(port);
639             port_update_bonding(port);
640         }
641     }
642     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
643         brstp_reconfigure(br);
644         iterate_and_prune_ifaces(br, set_iface_policing, NULL);
645     }
646 }
647
648 static void
649 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
650                           struct iface **hw_addr_iface)
651 {
652     uint64_t requested_ea;
653     size_t i, j;
654     int error;
655
656     *hw_addr_iface = NULL;
657
658     /* Did the user request a particular MAC? */
659     requested_ea = cfg_get_mac(0, "bridge.%s.mac", br->name);
660     if (requested_ea) {
661         eth_addr_from_uint64(requested_ea, ea);
662         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
663             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
664                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
665         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
666             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
667         } else {
668             return;
669         }
670     }
671
672     /* Otherwise choose the minimum MAC address among all of the interfaces.
673      * (Xen uses FE:FF:FF:FF:FF:FF for virtual interfaces so this will get the
674      * MAC of the physical interface in such an environment.) */
675     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
676     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
677         struct port *port = br->ports[i];
678         uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
679         uint64_t iface_ea_u64;
680         struct iface *iface;
681
682         /* Mirror output ports don't participate. */
683         if (port->is_mirror_output_port) {
684             continue;
685         }
686
687         /* Choose the MAC address to represent the port. */
688         iface_ea_u64 = cfg_get_mac(0, "port.%s.mac", port->name);
689         if (iface_ea_u64) {
690             /* User specified explicitly. */
691             eth_addr_from_uint64(iface_ea_u64, iface_ea);
692
693             /* Find the interface with this Ethernet address (if any) so that
694              * we can provide the correct devname to the caller. */
695             iface = NULL;
696             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
697                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
698                 uint8_t candidate_ea[ETH_ADDR_LEN];
699                 if (!netdev_get_etheraddr(candidate->netdev, candidate_ea)
700                     && eth_addr_equals(iface_ea, candidate_ea)) {
701                     iface = candidate;
702                 }
703             }
704         } else {
705             /* Choose the interface whose MAC address will represent the port.
706              * The Linux kernel bonding code always chooses the MAC address of
707              * the first slave added to a bond, and the Fedora networking
708              * scripts always add slaves to a bond in alphabetical order, so
709              * for compatibility we choose the interface with the name that is
710              * first in alphabetical order. */
711             iface = port->ifaces[0];
712             for (j = 1; j < port->n_ifaces; j++) {
713                 struct iface *candidate = port->ifaces[j];
714                 if (strcmp(candidate->name, iface->name) < 0) {
715                     iface = candidate;
716                 }
717             }
718
719             /* The local port doesn't count (since we're trying to choose its
720              * MAC address anyway).  Other internal ports don't count because
721              * we really want a physical MAC if we can get it, and internal
722              * ports typically have randomly generated MACs. */
723             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL
724                 || cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", iface->name)) {
725                 continue;
726             }
727
728             /* Grab MAC. */
729             error = netdev_get_etheraddr(iface->netdev, iface_ea);
730             if (error) {
731                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
732                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
733                             iface->name, strerror(error));
734                 continue;
735             }
736         }
737
738         /* Compare against our current choice. */
739         if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
740             !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
741             !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
742             memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0)
743         {
744             memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
745             *hw_addr_iface = iface;
746         }
747     }
748     if (eth_addr_is_multicast(ea) || eth_addr_is_vif(ea)) {
749         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
750         *hw_addr_iface = NULL;
751         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
752                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
753     } else {
754         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
755                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
756     }
757 }
758
759 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
760  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
761  * an interface on 'br', then that interface must be passed in as
762  * 'hw_addr_iface'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then
763  * 'hw_addr_iface' must be passed in as a null pointer. */
764 static uint64_t
765 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
766                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
767                         struct iface *hw_addr_iface)
768 {
769     /*
770      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
771      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
772      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
773      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
774      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
775      * ID.
776      *
777      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
778      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
779      * "sticks".
780      */
781     uint64_t dpid;
782
783     dpid = cfg_get_dpid(0, "bridge.%s.datapath-id", br->name);
784     if (dpid) {
785         return dpid;
786     }
787
788     if (hw_addr_iface) {
789         int vlan;
790         if (!netdev_get_vlan_vid(hw_addr_iface->netdev, &vlan)) {
791             /*
792              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
793              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
794              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
795              * device's physical network device.
796              *
797              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
798              * along with the VLAN identifier.
799              */
800             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
801             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
802             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
803             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
804             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
805         } else {
806             /*
807              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
808              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
809              */
810         }
811     } else {
812         /*
813          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
814          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
815          * natural unique identifier at all.
816          *
817          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
818          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
819          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
820          * an internal network is destroyed and then a new one is later
821          * created, so this is fairly effective.
822          *
823          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
824          * address on each run.
825          */
826         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
827         if (host_uuid) {
828             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
829             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
830             free(combined);
831             return dpid;
832         }
833     }
834
835     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
836 }
837
838 static uint64_t
839 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
840 {
841     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
842
843     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
844     sha1_bytes(data, n, hash);
845     eth_addr_mark_random(hash);
846     return eth_addr_to_uint64(hash);
847 }
848
849 int
850 bridge_run(void)
851 {
852     struct bridge *br, *next;
853     int retval;
854
855     retval = 0;
856     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
857         int error = bridge_run_one(br);
858         if (error) {
859             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
860             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
861                         "forcing reconfiguration", br->name);
862             if (!retval) {
863                 retval = error;
864             }
865         }
866     }
867     return retval;
868 }
869
870 void
871 bridge_wait(void)
872 {
873     struct bridge *br;
874
875     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
876         ofproto_wait(br->ofproto);
877         if (br->controller) {
878             continue;
879         }
880
881         if (br->ml) {
882             mac_learning_wait(br->ml);
883         }
884         bond_wait(br);
885         brstp_wait(br);
886     }
887 }
888
889 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
890  * configuration changes.  */
891 static void
892 bridge_flush(struct bridge *br)
893 {
894     COVERAGE_INC(bridge_flush);
895     br->flush = true;
896     if (br->ml) {
897         mac_learning_flush(br->ml);
898     }
899 }
900
901 /* Returns the 'br' interface for the ODPP_LOCAL port, or null if 'br' has no
902  * such interface. */
903 static struct iface *
904 bridge_get_local_iface(struct bridge *br)
905 {
906     size_t i, j;
907
908     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
909         struct port *port = br->ports[i];
910         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
911             struct iface *iface = port->ifaces[j];
912             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
913                 return iface;
914             }
915         }
916     }
917
918     return NULL;
919 }
920 \f
921 /* Bridge unixctl user interface functions. */
922 static void
923 bridge_unixctl_fdb_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
924 {
925     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
926     const struct bridge *br;
927
928     br = bridge_lookup(args);
929     if (!br) {
930         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bridge");
931         return;
932     }
933
934     ds_put_cstr(&ds, " port  VLAN  MAC                Age\n");
935     if (br->ml) {
936         const struct mac_entry *e;
937         LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
938             if (e->port < 0 || e->port >= br->n_ports) {
939                 continue;
940             }
941             ds_put_format(&ds, "%5d  %4d  "ETH_ADDR_FMT"  %3d\n",
942                           br->ports[e->port]->ifaces[0]->dp_ifidx,
943                           e->vlan, ETH_ADDR_ARGS(e->mac), mac_entry_age(e));
944         }
945     }
946     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
947     ds_destroy(&ds);
948 }
949 \f
950 /* Bridge reconfiguration functions. */
951
952 static struct bridge *
953 bridge_create(const char *name)
954 {
955     struct bridge *br;
956     int error;
957
958     assert(!bridge_lookup(name));
959     br = xcalloc(1, sizeof *br);
960
961     error = dpif_create(name, &br->dpif);
962     if (error == EEXIST || error == EBUSY) {
963         error = dpif_open(name, &br->dpif);
964         if (error) {
965             VLOG_ERR("datapath %s already exists but cannot be opened: %s",
966                      name, strerror(error));
967             free(br);
968             return NULL;
969         }
970         dpif_flow_flush(br->dpif);
971     } else if (error) {
972         VLOG_ERR("failed to create datapath %s: %s", name, strerror(error));
973         free(br);
974         return NULL;
975     }
976
977     error = ofproto_create(name, &bridge_ofhooks, br, &br->ofproto);
978     if (error) {
979         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", name, strerror(error));
980         dpif_delete(br->dpif);
981         dpif_close(br->dpif);
982         free(br);
983         return NULL;
984     }
985
986     br->name = xstrdup(name);
987     br->ml = mac_learning_create();
988     br->sent_config_request = false;
989     eth_addr_random(br->default_ea);
990
991     port_array_init(&br->ifaces);
992
993     br->flush = false;
994     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
995
996     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
997
998     VLOG_INFO("created bridge %s on %s", br->name, dpif_name(br->dpif));
999
1000     return br;
1001 }
1002
1003 static void
1004 bridge_destroy(struct bridge *br)
1005 {
1006     if (br) {
1007         int error;
1008
1009         while (br->n_ports > 0) {
1010             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
1011         }
1012         list_remove(&br->node);
1013         error = dpif_delete(br->dpif);
1014         if (error && error != ENOENT) {
1015             VLOG_ERR("failed to delete %s: %s",
1016                      dpif_name(br->dpif), strerror(error));
1017         }
1018         dpif_close(br->dpif);
1019         ofproto_destroy(br->ofproto);
1020         free(br->controller);
1021         mac_learning_destroy(br->ml);
1022         port_array_destroy(&br->ifaces);
1023         free(br->ports);
1024         free(br->name);
1025         free(br);
1026     }
1027 }
1028
1029 static struct bridge *
1030 bridge_lookup(const char *name)
1031 {
1032     struct bridge *br;
1033
1034     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
1035         if (!strcmp(br->name, name)) {
1036             return br;
1037         }
1038     }
1039     return NULL;
1040 }
1041
1042 bool
1043 bridge_exists(const char *name)
1044 {
1045     return bridge_lookup(name) ? true : false;
1046 }
1047
1048 uint64_t
1049 bridge_get_datapathid(const char *name)
1050 {
1051     struct bridge *br = bridge_lookup(name);
1052     return br ? ofproto_get_datapath_id(br->ofproto) : 0;
1053 }
1054
1055 /* Handle requests for a listing of all flows known by the OpenFlow
1056  * stack, including those normally hidden. */
1057 static void
1058 bridge_unixctl_dump_flows(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
1059 {
1060     struct bridge *br;
1061     struct ds results;
1062     
1063     br = bridge_lookup(args);
1064     if (!br) {
1065         unixctl_command_reply(conn, 501, "Unknown bridge");
1066         return;
1067     }
1068
1069     ds_init(&results);
1070     ofproto_get_all_flows(br->ofproto, &results);
1071
1072     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&results));
1073     ds_destroy(&results);
1074 }
1075
1076 static int
1077 bridge_run_one(struct bridge *br)
1078 {
1079     int error;
1080
1081     error = ofproto_run1(br->ofproto);
1082     if (error) {
1083         return error;
1084     }
1085
1086     if (br->ml) {
1087         mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
1088     }
1089     bond_run(br);
1090     brstp_run(br);
1091
1092     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
1093     br->flush = false;
1094
1095     return error;
1096 }
1097
1098 static const char *
1099 bridge_get_controller(const struct bridge *br)
1100 {
1101     const char *controller;
1102
1103     controller = cfg_get_string(0, "bridge.%s.controller", br->name);
1104     if (!controller) {
1105         controller = cfg_get_string(0, "mgmt.controller");
1106     }
1107     return controller && controller[0] ? controller : NULL;
1108 }
1109
1110 static bool
1111 check_duplicate_ifaces(struct bridge *br, struct iface *iface, void *ifaces_)
1112 {
1113     struct svec *ifaces = ifaces_;
1114     if (!svec_contains(ifaces, iface->name)) {
1115         svec_add(ifaces, iface->name);
1116         svec_sort(ifaces);
1117         return true;
1118     } else {
1119         VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
1120                  "removing from %s",
1121                  br->name, iface->name, iface->port->name);
1122         return false;
1123     }
1124 }
1125
1126 static void
1127 bridge_reconfigure_one(struct bridge *br)
1128 {
1129     struct svec old_ports, new_ports, ifaces;
1130     struct svec listeners, old_listeners;
1131     struct svec snoops, old_snoops;
1132     size_t i;
1133
1134     /* Collect old ports. */
1135     svec_init(&old_ports);
1136     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1137         svec_add(&old_ports, br->ports[i]->name);
1138     }
1139     svec_sort(&old_ports);
1140     assert(svec_is_unique(&old_ports));
1141
1142     /* Collect new ports. */
1143     svec_init(&new_ports);
1144     cfg_get_all_keys(&new_ports, "bridge.%s.port", br->name);
1145     svec_sort(&new_ports);
1146     if (bridge_get_controller(br)) {
1147         char local_name[IF_NAMESIZE];
1148         int error;
1149
1150         error = dpif_port_get_name(br->dpif, ODPP_LOCAL,
1151                                    local_name, sizeof local_name);
1152         if (!error && !svec_contains(&new_ports, local_name)) {
1153             svec_add(&new_ports, local_name);
1154             svec_sort(&new_ports);
1155         }
1156     }
1157     if (!svec_is_unique(&new_ports)) {
1158         VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
1159                   br->name, svec_get_duplicate(&new_ports));
1160         svec_unique(&new_ports);
1161     }
1162
1163     ofproto_set_mgmt_id(br->ofproto, mgmt_id);
1164
1165     /* Get rid of deleted ports and add new ports. */
1166     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
1167         struct port *port = br->ports[i];
1168         if (!svec_contains(&new_ports, port->name)) {
1169             port_destroy(port);
1170         } else {
1171             i++;
1172         }
1173     }
1174     for (i = 0; i < new_ports.n; i++) {
1175         const char *name = new_ports.names[i];
1176         if (!svec_contains(&old_ports, name)) {
1177             port_create(br, name);
1178         }
1179     }
1180     svec_destroy(&old_ports);
1181     svec_destroy(&new_ports);
1182
1183     /* Reconfigure all ports. */
1184     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1185         port_reconfigure(br->ports[i]);
1186     }
1187
1188     /* Check and delete duplicate interfaces. */
1189     svec_init(&ifaces);
1190     iterate_and_prune_ifaces(br, check_duplicate_ifaces, &ifaces);
1191     svec_destroy(&ifaces);
1192
1193     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1194      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1195      * controller to another?) */
1196
1197     /* Configure OpenFlow management listeners. */
1198     svec_init(&listeners);
1199     cfg_get_all_strings(&listeners, "bridge.%s.openflow.listeners", br->name);
1200     if (!listeners.n) {
1201         svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1202                                               ovs_rundir, br->name));
1203     } else if (listeners.n == 1 && !strcmp(listeners.names[0], "none")) {
1204         svec_clear(&listeners);
1205     }
1206     svec_sort_unique(&listeners);
1207
1208     svec_init(&old_listeners);
1209     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1210     svec_sort_unique(&old_listeners);
1211
1212     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1213         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1214     }
1215     svec_destroy(&listeners);
1216     svec_destroy(&old_listeners);
1217
1218     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1219     svec_init(&snoops);
1220     cfg_get_all_strings(&snoops, "bridge.%s.openflow.snoops", br->name);
1221     if (!snoops.n) {
1222         svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1223                                            ovs_rundir, br->name));
1224     } else if (snoops.n == 1 && !strcmp(snoops.names[0], "none")) {
1225         svec_clear(&snoops);
1226     }
1227     svec_sort_unique(&snoops);
1228
1229     svec_init(&old_snoops);
1230     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1231     svec_sort_unique(&old_snoops);
1232
1233     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1234         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1235     }
1236     svec_destroy(&snoops);
1237     svec_destroy(&old_snoops);
1238
1239     mirror_reconfigure(br);
1240 }
1241
1242 static void
1243 bridge_reconfigure_controller(struct bridge *br)
1244 {
1245     char *pfx = xasprintf("bridge.%s.controller", br->name);
1246     const char *controller;
1247
1248     controller = bridge_get_controller(br);
1249     if ((br->controller != NULL) != (controller != NULL)) {
1250         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1251     }
1252     free(br->controller);
1253     br->controller = controller ? xstrdup(controller) : NULL;
1254
1255     if (controller) {
1256         const char *fail_mode;
1257         int max_backoff, probe;
1258         int rate_limit, burst_limit;
1259
1260         if (!strcmp(controller, "discover")) {
1261             bool update_resolv_conf = true;
1262
1263             if (cfg_has("%s.update-resolv.conf", pfx)) {
1264                 update_resolv_conf = cfg_get_bool(0, "%s.update-resolv.conf",
1265                         pfx);
1266             }
1267             ofproto_set_discovery(br->ofproto, true,
1268                                   cfg_get_string(0, "%s.accept-regex", pfx),
1269                                   update_resolv_conf);
1270         } else {
1271             struct iface *local_iface;
1272             bool in_band;
1273
1274             in_band = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
1275                                      "%s.in-band", pfx)
1276                        || cfg_get_bool(0, "%s.in-band", pfx));
1277             ofproto_set_discovery(br->ofproto, false, NULL, NULL);
1278             ofproto_set_in_band(br->ofproto, in_band);
1279
1280             local_iface = bridge_get_local_iface(br);
1281             if (local_iface
1282                 && cfg_is_valid(CFG_IP | CFG_REQUIRED, "%s.ip", pfx)) {
1283                 struct netdev *netdev = local_iface->netdev;
1284                 struct in_addr ip, mask, gateway;
1285                 ip.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.ip", pfx);
1286                 mask.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.netmask", pfx);
1287                 gateway.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.gateway", pfx);
1288
1289                 netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1290                 if (!mask.s_addr) {
1291                     mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1292                 }
1293                 if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1294                     VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", "
1295                               "netmask "IP_FMT,
1296                               br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr),
1297                               IP_ARGS(&mask.s_addr));
1298                 }
1299
1300                 if (gateway.s_addr) {
1301                     if (!netdev_add_router(netdev, gateway)) {
1302                         VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1303                                   br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1304                     }
1305                 }
1306             }
1307         }
1308
1309         fail_mode = cfg_get_string(0, "%s.fail-mode", pfx);
1310         if (!fail_mode) {
1311             fail_mode = cfg_get_string(0, "mgmt.fail-mode");
1312         }
1313         ofproto_set_failure(br->ofproto,
1314                             (!fail_mode
1315                              || !strcmp(fail_mode, "standalone")
1316                              || !strcmp(fail_mode, "open")));
1317
1318         probe = cfg_get_int(0, "%s.inactivity-probe", pfx);
1319         if (probe < 5) {
1320             probe = cfg_get_int(0, "mgmt.inactivity-probe");
1321             if (probe < 5) {
1322                 probe = 5;
1323             }
1324         }
1325         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, probe);
1326
1327         max_backoff = cfg_get_int(0, "%s.max-backoff", pfx);
1328         if (!max_backoff) {
1329             max_backoff = cfg_get_int(0, "mgmt.max-backoff");
1330             if (!max_backoff) {
1331                 max_backoff = 8;
1332             }
1333         }
1334         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, max_backoff);
1335
1336         rate_limit = cfg_get_int(0, "%s.rate-limit", pfx);
1337         if (!rate_limit) {
1338             rate_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.rate-limit");
1339         }
1340         burst_limit = cfg_get_int(0, "%s.burst-limit", pfx);
1341         if (!burst_limit) {
1342             burst_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.burst-limit");
1343         }
1344         ofproto_set_rate_limit(br->ofproto, rate_limit, burst_limit);
1345
1346         ofproto_set_stp(br->ofproto, cfg_get_bool(0, "%s.stp", pfx));
1347
1348         if (cfg_has("%s.commands.acl", pfx)) {
1349             struct svec command_acls;
1350             char *command_acl;
1351
1352             svec_init(&command_acls);
1353             cfg_get_all_strings(&command_acls, "%s.commands.acl", pfx);
1354             command_acl = svec_join(&command_acls, ",", "");
1355
1356             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, command_acl,
1357                                          cfg_get_string(0, "%s.commands.dir",
1358                                                         pfx));
1359
1360             svec_destroy(&command_acls);
1361             free(command_acl);
1362         } else {
1363             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, NULL, NULL);
1364         }
1365     } else {
1366         union ofp_action action;
1367         flow_t flow;
1368
1369         /* Set up a flow that matches every packet and directs them to
1370          * OFPP_NORMAL (which goes to us). */
1371         memset(&action, 0, sizeof action);
1372         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1373         action.output.len = htons(sizeof action);
1374         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1375         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1376         ofproto_add_flow(br->ofproto, &flow, OFPFW_ALL, 0,
1377                          &action, 1, 0);
1378
1379         ofproto_set_in_band(br->ofproto, false);
1380         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, 1);
1381         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, 5);
1382         ofproto_set_failure(br->ofproto, false);
1383         ofproto_set_stp(br->ofproto, false);
1384     }
1385     free(pfx);
1386
1387     ofproto_set_controller(br->ofproto, br->controller);
1388 }
1389
1390 static void
1391 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct svec *ifaces)
1392 {
1393     size_t i, j;
1394
1395     svec_init(ifaces);
1396     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1397         struct port *port = br->ports[i];
1398         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1399             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1400             svec_add(ifaces, iface->name);
1401         }
1402         if (port->n_ifaces > 1
1403             && cfg_get_bool(0, "bonding.%s.fake-iface", port->name)) {
1404             svec_add(ifaces, port->name);
1405         }
1406     }
1407     svec_sort_unique(ifaces);
1408 }
1409
1410 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1411  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1412  *
1413  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1414  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1415  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1416  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1417  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1418 static void
1419 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1420 {
1421     struct odp_port *dpif_ports;
1422     size_t n_dpif_ports;
1423     size_t i, j;
1424
1425     /* Reset all interface numbers. */
1426     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1427         struct port *port = br->ports[i];
1428         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1429             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1430             iface->dp_ifidx = -1;
1431         }
1432     }
1433     port_array_clear(&br->ifaces);
1434
1435     dpif_port_list(br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1436     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1437         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1438         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1439         if (iface) {
1440             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1441                 VLOG_WARN("%s reported interface %s twice",
1442                           dpif_name(br->dpif), p->devname);
1443             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1444                 VLOG_WARN("%s reported interface %"PRIu16" twice",
1445                           dpif_name(br->dpif), p->port);
1446             } else {
1447                 port_array_set(&br->ifaces, p->port, iface);
1448                 iface->dp_ifidx = p->port;
1449             }
1450         }
1451     }
1452     free(dpif_ports);
1453 }
1454 \f
1455 /* Bridge packet processing functions. */
1456
1457 static int
1458 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1459 {
1460     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, 0) & BOND_MASK;
1461 }
1462
1463 static struct bond_entry *
1464 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1465 {
1466     return &port->bond_hash[bond_hash(mac)];
1467 }
1468
1469 static int
1470 bond_choose_iface(const struct port *port)
1471 {
1472     size_t i;
1473     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1474         if (port->ifaces[i]->enabled) {
1475             return i;
1476         }
1477     }
1478     return -1;
1479 }
1480
1481 static bool
1482 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1483                     uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1484 {
1485     struct iface *iface;
1486
1487     assert(port->n_ifaces);
1488     if (port->n_ifaces == 1) {
1489         iface = port->ifaces[0];
1490     } else {
1491         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src);
1492         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
1493             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
1494             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
1495              * is only good for testing the rebalancing code. */
1496             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
1497             if (e->iface_idx < 0) {
1498                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
1499                 return false;
1500             }
1501             e->iface_tag = tag_create_random();
1502             ((struct port *) port)->bond_compat_is_stale = true;
1503         }
1504         *tags |= e->iface_tag;
1505         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
1506     }
1507     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
1508     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
1509     return true;
1510 }
1511
1512 static void
1513 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
1514 {
1515     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1516     struct port *port = iface->port;
1517
1518     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1519         /* Nothing to do. */
1520         return;
1521     }
1522     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
1523                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
1524     if (carrier == iface->enabled) {
1525         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1526         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1527                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
1528     } else if (carrier && port->updelay && port->active_iface < 0) {
1529         iface->delay_expires = time_msec();
1530         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: skipping %d ms updelay since no "
1531                      "other interface is up", iface->name, port->updelay);
1532     } else {
1533         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
1534         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
1535         if (delay) {
1536             VLOG_INFO_RL(&rl,
1537                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
1538                          iface->name,
1539                          carrier ? "enabled" : "disabled",
1540                          carrier ? "up" : "down",
1541                          delay);
1542         }
1543     }
1544 }
1545
1546 static void
1547 bond_choose_active_iface(struct port *port)
1548 {
1549     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1550
1551     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
1552     port->active_iface_tag = tag_create_random();
1553     if (port->active_iface >= 0) {
1554         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
1555                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
1556     } else {
1557         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
1558                      port->name);
1559     }
1560 }
1561
1562 static void
1563 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
1564 {
1565     struct port *port = iface->port;
1566     struct bridge *br = port->bridge;
1567
1568     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1569     if (enable == iface->enabled) {
1570         return;
1571     }
1572
1573     iface->enabled = enable;
1574     if (!iface->enabled) {
1575         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
1576         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
1577         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
1578             ofproto_revalidate(br->ofproto,
1579                                port->active_iface_tag);
1580             bond_choose_active_iface(port);
1581         }
1582         bond_send_learning_packets(port);
1583     } else {
1584         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
1585         if (port->active_iface < 0) {
1586             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
1587             bond_choose_active_iface(port);
1588             bond_send_learning_packets(port);
1589         }
1590         iface->tag = tag_create_random();
1591     }
1592 }
1593
1594 static void
1595 bond_run(struct bridge *br)
1596 {
1597     size_t i, j;
1598
1599     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1600         struct port *port = br->ports[i];
1601
1602         if (port->bond_compat_is_stale) {
1603             port->bond_compat_is_stale = false;
1604             port_update_bond_compat(port);
1605         }
1606
1607         if (port->n_ifaces < 2) {
1608             continue;
1609         }
1610         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1611             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1612             if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
1613                 bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
1614             }
1615         }
1616     }
1617 }
1618
1619 static void
1620 bond_wait(struct bridge *br)
1621 {
1622     size_t i, j;
1623
1624     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1625         struct port *port = br->ports[i];
1626         if (port->n_ifaces < 2) {
1627             continue;
1628         }
1629         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1630             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1631             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
1632                 poll_timer_wait(iface->delay_expires - time_msec());
1633             }
1634         }
1635     }
1636 }
1637
1638 static bool
1639 set_dst(struct dst *p, const flow_t *flow,
1640         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1641         tag_type *tags)
1642 {
1643     /* STP handling.
1644      *
1645      * XXX This uses too many tags: any broadcast flow will get one tag per
1646      * destination port, and thus a broadcast on a switch of any size is likely
1647      * to have all tag bits set.  We should figure out a way to be smarter.
1648      *
1649      * This is OK when STP is disabled, because stp_state_tag is 0 then. */
1650     *tags |= out_port->stp_state_tag;
1651     if (!(out_port->stp_state & (STP_DISABLED | STP_FORWARDING))) {
1652         return false;
1653     }
1654
1655     p->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
1656               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
1657               : ntohs(flow->dl_vlan));
1658     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, &p->dp_ifidx, tags);
1659 }
1660
1661 static void
1662 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
1663 {
1664     struct dst tmp = *p;
1665     *p = *q;
1666     *q = tmp;
1667 }
1668
1669 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
1670  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
1671  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
1672  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
1673  * possibly overkill.) */
1674 static void
1675 partition_dsts(struct dst *dsts, size_t n_dsts, int vlan)
1676 {
1677     struct dst *first = dsts;
1678     struct dst *last = dsts + n_dsts;
1679
1680     while (first != last) {
1681         /* Invariants:
1682          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
1683          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
1684          *      - first < last. */
1685         while (first->vlan == vlan) {
1686             if (++first == last) {
1687                 return;
1688             }
1689         }
1690
1691         /* Same invariants, plus one additional:
1692          *      - first->vlan != vlan.
1693          */
1694         while (last[-1].vlan != vlan) {
1695             if (--last == first) {
1696                 return;
1697             }
1698         }
1699
1700         /* Same invariants, plus one additional:
1701          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
1702         swap_dst(first++, --last);
1703     }
1704 }
1705
1706 static int
1707 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
1708 {
1709     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
1710     return ffs(mask);
1711 }
1712
1713 static bool
1714 dst_is_duplicate(const struct dst *dsts, size_t n_dsts,
1715                  const struct dst *test)
1716 {
1717     size_t i;
1718     for (i = 0; i < n_dsts; i++) {
1719         if (dsts[i].vlan == test->vlan && dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
1720             return true;
1721         }
1722     }
1723     return false;
1724 }
1725
1726 static bool
1727 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1728 {
1729     return port->vlan < 0 && bitmap_is_set(port->trunks, vlan);
1730 }
1731
1732 static bool
1733 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1734 {
1735     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
1736 }
1737
1738 static size_t
1739 compose_dsts(const struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1740              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1741              struct dst dsts[], tag_type *tags)
1742 {
1743     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
1744     struct dst *dst = dsts;
1745     size_t i;
1746
1747     *tags |= in_port->stp_state_tag;
1748     if (out_port == FLOOD_PORT) {
1749         /* XXX use ODP_FLOOD if no vlans or bonding. */
1750         /* XXX even better, define each VLAN as a datapath port group */
1751         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1752             struct port *port = br->ports[i];
1753             if (port != in_port && port_includes_vlan(port, vlan)
1754                 && !port->is_mirror_output_port
1755                 && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)) {
1756                 mirrors |= port->dst_mirrors;
1757                 dst++;
1758             }
1759         }
1760     } else if (out_port && set_dst(dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
1761         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
1762         dst++;
1763     }
1764
1765     while (mirrors) {
1766         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
1767         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
1768             if (m->out_port) {
1769                 if (set_dst(dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
1770                     && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1771                     dst++;
1772                 }
1773             } else {
1774                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1775                     struct port *port = br->ports[i];
1776                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
1777                         && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)
1778                         && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst))
1779                     {
1780                         if (port->vlan < 0) {
1781                             dst->vlan = m->out_vlan;
1782                         }
1783                         if (dst->dp_ifidx == flow->in_port
1784                             && dst->vlan == vlan) {
1785                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
1786                             continue;
1787                         }
1788                         dst++;
1789                     }
1790                 }
1791             }
1792         }
1793         mirrors &= mirrors - 1;
1794     }
1795
1796     partition_dsts(dsts, dst - dsts, ntohs(flow->dl_vlan));
1797     return dst - dsts;
1798 }
1799
1800 static void UNUSED
1801 print_dsts(const struct dst *dsts, size_t n)
1802 {
1803     for (; n--; dsts++) {
1804         printf(">p%"PRIu16, dsts->dp_ifidx);
1805         if (dsts->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
1806             printf("v%"PRIu16, dsts->vlan);
1807         }
1808     }
1809 }
1810
1811 static void
1812 compose_actions(struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1813                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1814                 tag_type *tags, struct odp_actions *actions)
1815 {
1816     struct dst dsts[DP_MAX_PORTS * (MAX_MIRRORS + 1)];
1817     size_t n_dsts;
1818     const struct dst *p;
1819     uint16_t cur_vlan;
1820
1821     n_dsts = compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, dsts, tags);
1822
1823     cur_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1824     for (p = dsts; p < &dsts[n_dsts]; p++) {
1825         union odp_action *a;
1826         if (p->vlan != cur_vlan) {
1827             if (p->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1828                 odp_actions_add(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
1829             } else {
1830                 a = odp_actions_add(actions, ODPAT_SET_VLAN_VID);
1831                 a->vlan_vid.vlan_vid = htons(p->vlan);
1832             }
1833             cur_vlan = p->vlan;
1834         }
1835         a = odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT);
1836         a->output.port = p->dp_ifidx;
1837     }
1838 }
1839
1840 static bool
1841 is_bcast_arp_reply(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet)
1842 {
1843     struct arp_eth_header *arp = (struct arp_eth_header *) packet->data;
1844     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
1845             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
1846             && packet->size >= sizeof(struct arp_eth_header)
1847             && arp->ar_op == ARP_OP_REQUEST);
1848 }
1849
1850 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
1851  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
1852  * not at all, if 'packet' was NULL. */
1853 static bool
1854 process_flow(struct bridge *br, const flow_t *flow,
1855              const struct ofpbuf *packet, struct odp_actions *actions,
1856              tag_type *tags)
1857 {
1858     struct iface *in_iface;
1859     struct port *in_port;
1860     struct port *out_port = NULL; /* By default, drop the packet/flow. */
1861     int vlan;
1862
1863     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
1864     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
1865     if (!in_iface) {
1866         /* No interface?  Something fishy... */
1867         if (packet != NULL) {
1868             /* Odd.  A few possible reasons here:
1869              *
1870              * - We deleted an interface but there are still a few packets
1871              *   queued up from it.
1872              *
1873              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
1874              *   add-if") that we don't know about.
1875              *
1876              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
1877              *   one of our bridge ports.
1878              */
1879             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1880
1881             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
1882                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port); 
1883         }
1884
1885         /* Return without adding any actions, to drop packets on this flow. */
1886         return true;
1887     }
1888     in_port = in_iface->port;
1889
1890     /* Figure out what VLAN this packet belongs to.
1891      *
1892      * Note that dl_vlan of 0 and of OFP_VLAN_NONE both mean that the packet
1893      * belongs to VLAN 0, so we should treat both cases identically.  (In the
1894      * former case, the packet has an 802.1Q header that specifies VLAN 0,
1895      * presumably to allow a priority to be specified.  In the latter case, the
1896      * packet does not have any 802.1Q header.) */
1897     vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1898     if (vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1899         vlan = 0;
1900     }
1901     if (in_port->vlan >= 0) {
1902         if (vlan) {
1903             /* XXX support double tagging? */
1904             if (packet != NULL) {
1905                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1906                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
1907                              "packet received on port %s configured with "
1908                              "implicit VLAN %"PRIu16,
1909                              br->name, ntohs(flow->dl_vlan),
1910                              in_port->name, in_port->vlan);
1911             }
1912             goto done;
1913         }
1914         vlan = in_port->vlan;
1915     } else {
1916         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
1917             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1918             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
1919                          "packet received on port %s not configured for "
1920                          "trunking VLAN %d",
1921                          br->name, vlan, in_port->name, vlan);
1922             goto done;
1923         }
1924     }
1925
1926     /* Drop frames for ports that STP wants entirely killed (both for
1927      * forwarding and for learning).  Later, after we do learning, we'll drop
1928      * the frames that STP wants to do learning but not forwarding on. */
1929     if (in_port->stp_state & (STP_LISTENING | STP_BLOCKING)) {
1930         goto done;
1931     }
1932
1933     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
1934     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
1935         goto done;
1936     }
1937
1938     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
1939     if (in_port->is_mirror_output_port) {
1940         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1941         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port %s, "
1942                      "which is reserved exclusively for mirroring",
1943                      br->name, in_port->name);
1944         goto done;
1945     }
1946
1947     /* Multicast (and broadcast) packets on bonds need special attention, to
1948      * avoid receiving duplicates. */
1949     if (in_port->n_ifaces > 1 && eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
1950         *tags |= in_port->active_iface_tag;
1951         if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
1952             /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
1953             goto done;
1954         } else {
1955             /* Drop all multicast packets for which we have learned a different
1956              * input port, because we probably sent the packet on one slaves
1957              * and got it back on the active slave.  Broadcast ARP replies are
1958              * an exception to this rule: the host has moved to another
1959              * switch. */
1960             int src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan);
1961             if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx) {
1962                 if (packet) {
1963                     if (!is_bcast_arp_reply(flow, packet)) {
1964                         goto done;
1965                     }
1966                 } else {
1967                     /* No way to know whether it's an ARP reply, because the
1968                      * flow entry doesn't include enough information and we
1969                      * don't have a packet.  Punt. */
1970                     return false;
1971                 }
1972             }
1973         }
1974     }
1975
1976     /* MAC learning. */
1977     out_port = FLOOD_PORT;
1978     if (br->ml) {
1979         int out_port_idx;
1980
1981         /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
1982         if (packet) {
1983             tag_type rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src,
1984                                                   vlan, in_port->port_idx);
1985             if (rev_tag) {
1986                 /* The log messages here could actually be useful in debugging,
1987                  * so keep the rate limit relatively high. */
1988                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
1989                                                                         300);
1990                 VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
1991                             "on port %s in VLAN %d",
1992                             br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
1993                             in_port->name, vlan);
1994                 ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
1995             }
1996         }
1997
1998         /* Determine output port. */
1999         out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan,
2000                                                tags);
2001         if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
2002             out_port = br->ports[out_port_idx];
2003         }
2004     }
2005
2006     /* Don't send packets out their input ports.  Don't forward frames that STP
2007      * wants us to discard. */
2008     if (in_port == out_port || in_port->stp_state == STP_LEARNING) {
2009         out_port = NULL;
2010     }
2011
2012 done:
2013     compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions);
2014
2015     /*
2016      * We send out only a single packet, instead of setting up a flow, if the
2017      * packet is an ARP directed to broadcast that arrived on a bonded
2018      * interface.  In such a situation ARP requests and replies must be handled
2019      * differently, but OpenFlow unfortunately can't distinguish them.
2020      */
2021     return (in_port->n_ifaces < 2
2022             || flow->dl_type != htons(ETH_TYPE_ARP)
2023             || !eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst));
2024 }
2025
2026 /* Careful: 'opp' is in host byte order and opp->port_no is an OFP port
2027  * number. */
2028 static void
2029 bridge_port_changed_ofhook_cb(enum ofp_port_reason reason,
2030                               const struct ofp_phy_port *opp,
2031                               void *br_)
2032 {
2033     struct bridge *br = br_;
2034     struct iface *iface;
2035     struct port *port;
2036
2037     iface = iface_from_dp_ifidx(br, ofp_port_to_odp_port(opp->port_no));
2038     if (!iface) {
2039         return;
2040     }
2041     port = iface->port;
2042
2043     if (reason == OFPPR_DELETE) {
2044         VLOG_WARN("bridge %s: interface %s deleted unexpectedly",
2045                   br->name, iface->name);
2046         iface_destroy(iface);
2047         if (!port->n_ifaces) {
2048             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
2049                       br->name, port->name);
2050             port_destroy(port);
2051         }
2052
2053         bridge_flush(br);
2054     } else {
2055         if (port->n_ifaces > 1) {
2056             bool up = !(opp->state & OFPPS_LINK_DOWN);
2057             bond_link_status_update(iface, up);
2058             port_update_bond_compat(port);
2059         }
2060     }
2061 }
2062
2063 static bool
2064 bridge_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
2065                         struct odp_actions *actions, tag_type *tags, void *br_)
2066 {
2067     struct bridge *br = br_;
2068
2069 #if 0
2070     if (flow->dl_type == htons(OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE)
2071         && eth_addr_equals(flow->dl_dst, stp_eth_addr)) {
2072         brstp_receive(br, flow, payload);
2073         return true;
2074     }
2075 #endif
2076
2077     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
2078     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags);
2079 }
2080
2081 static void
2082 bridge_account_flow_ofhook_cb(const flow_t *flow,
2083                               const union odp_action *actions,
2084                               size_t n_actions, unsigned long long int n_bytes,
2085                               void *br_)
2086 {
2087     struct bridge *br = br_;
2088     const union odp_action *a;
2089
2090     if (!br->has_bonded_ports) {
2091         return;
2092     }
2093
2094     for (a = actions; a < &actions[n_actions]; a++) {
2095         if (a->type == ODPAT_OUTPUT) {
2096             struct port *port = port_from_dp_ifidx(br, a->output.port);
2097             if (port && port->n_ifaces >= 2) {
2098                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, flow->dl_src);
2099                 e->tx_bytes += n_bytes;
2100             }
2101         }
2102     }
2103 }
2104
2105 static void
2106 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
2107 {
2108     struct bridge *br = br_;
2109     size_t i;
2110
2111     if (!br->has_bonded_ports) {
2112         return;
2113     }
2114
2115     /* The current ofproto implementation calls this callback at least once a
2116      * second, so this timer implementation is sufficient. */
2117     if (time_msec() < br->bond_next_rebalance) {
2118         return;
2119     }
2120     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
2121
2122     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2123         struct port *port = br->ports[i];
2124         if (port->n_ifaces > 1) {
2125             bond_rebalance_port(port);
2126         }
2127     }
2128 }
2129
2130 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
2131     bridge_port_changed_ofhook_cb,
2132     bridge_normal_ofhook_cb,
2133     bridge_account_flow_ofhook_cb,
2134     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
2135 };
2136 \f
2137 /* Bonding functions. */
2138
2139 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
2140  * bond rebalancing.  */
2141 struct slave_balance {
2142     struct iface *iface;        /* The interface. */
2143     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
2144
2145     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
2146      * increasing tx_bytes. */
2147     struct bond_entry **hashes;
2148     size_t n_hashes;
2149 };
2150
2151 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
2152  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
2153  * ascending order of bytes transmitted. */
2154 static int
2155 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
2156 {
2157     const struct bond_entry *const *ap = a_;
2158     const struct bond_entry *const *bp = b_;
2159     const struct bond_entry *a = *ap;
2160     const struct bond_entry *b = *bp;
2161     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
2162         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
2163     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2164         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
2165     } else {
2166         return 0;
2167     }
2168 }
2169
2170 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
2171  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
2172 static int
2173 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
2174 {
2175     const struct slave_balance *a = a_;
2176     const struct slave_balance *b = b_;
2177     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
2178         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
2179     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
2180         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
2181     } else {
2182         return 0;
2183     }
2184 }
2185
2186 static void
2187 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
2188 {
2189     struct slave_balance tmp = *a;
2190     *a = *b;
2191     *b = tmp;
2192 }
2193
2194 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
2195  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
2196  *
2197  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2198  * location. */
2199 static void
2200 resort_bals(struct slave_balance *p,
2201             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2202 {
2203     if (n_bals > 1) {
2204         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2205             swap_bals(p, p - 1);
2206         }
2207         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2208             swap_bals(p, p + 1);
2209         }
2210     }
2211 }
2212
2213 static void
2214 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2215 {
2216     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2217         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2218         const struct slave_balance *b;
2219
2220         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2221             size_t i;
2222
2223             if (b > bals) {
2224                 ds_put_char(&ds, ',');
2225             }
2226             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2227                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2228
2229             if (!b->iface->enabled) {
2230                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2231             }
2232             if (b->n_hashes > 0) {
2233                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2234                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2235                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2236                     if (i > 0) {
2237                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2238                     }
2239                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2240                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2241                 }
2242                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2243             }
2244         }
2245         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2246         ds_destroy(&ds);
2247     }
2248 }
2249
2250 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2251 static void
2252 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2253                 struct bond_entry *hash)
2254 {
2255     struct port *port = from->iface->port;
2256     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2257
2258     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2259               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2260               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2261               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2262               from->iface->name, to->iface->name,
2263               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2264               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2265
2266     /* Delete element from from->hashes.
2267      *
2268      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2269      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2270      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2271      * point in doing that.  */
2272     if (from->hashes[0] == hash) {
2273         from->hashes++;
2274     } else {
2275         int i = hash - from->hashes[0];
2276         memmove(from->hashes + i, from->hashes + i + 1,
2277                 (from->n_hashes - (i + 1)) * sizeof *from->hashes);
2278     }
2279     from->n_hashes--;
2280
2281     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2282     from->tx_bytes -= delta;
2283     to->tx_bytes += delta;
2284
2285     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2286     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2287     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2288     hash->iface_tag = tag_create_random();
2289 }
2290
2291 static void
2292 bond_rebalance_port(struct port *port)
2293 {
2294     struct slave_balance bals[DP_MAX_PORTS];
2295     size_t n_bals;
2296     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2297     struct slave_balance *b, *from, *to;
2298     struct bond_entry *e;
2299     size_t i;
2300
2301     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2302      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2303      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2304      * loaded slave.
2305      *
2306      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2307      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2308      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2309      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2310      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
2311     n_bals = port->n_ifaces;
2312     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
2313         b->iface = port->ifaces[b - bals];
2314         b->tx_bytes = 0;
2315         b->hashes = NULL;
2316         b->n_hashes = 0;
2317     }
2318     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2319         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
2320     }
2321     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
2322     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2323         e = hashes[i];
2324         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2325             b = &bals[e->iface_idx];
2326             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
2327             if (!b->hashes) {
2328                 b->hashes = &hashes[i];
2329             }
2330             b->n_hashes++;
2331         }
2332     }
2333     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
2334     log_bals(bals, n_bals, port);
2335
2336     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
2337      * array earlier). */
2338     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
2339         n_bals--;
2340         if (!n_bals) {
2341             return;
2342         }
2343     }
2344
2345     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
2346     to = &bals[n_bals - 1];
2347     for (from = bals; from < to; ) {
2348         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
2349         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
2350             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
2351              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
2352              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
2353             break;
2354         } else if (from->n_hashes == 1) {
2355             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
2356              * load away from it, even though we want to. */
2357             from++;
2358         } else {
2359             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
2360              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
2361              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
2362              * must not cause 'to''s load to exceed 'from''s load.
2363              *
2364              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
2365              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
2366              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
2367              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
2368             size_t i;
2369
2370             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
2371                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
2372                 if (to->tx_bytes + delta < from->tx_bytes - delta) {
2373                     break;
2374                 }
2375             }
2376             if (i < from->n_hashes) {
2377                 bond_shift_load(from, to, from->hashes[i]);
2378
2379                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
2380                  * point to different slave_balance structures.  It is only
2381                  * valid to do these two operations in a row at all because we
2382                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
2383                 resort_bals(from, bals, n_bals);
2384                 resort_bals(to, bals, n_bals);
2385             } else {
2386                 from++;
2387             }
2388             port->bond_compat_is_stale = true;
2389         }
2390     }
2391
2392     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
2393      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
2394     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2395         e->tx_bytes /= 2;
2396     }
2397 }
2398
2399 static void
2400 bond_send_learning_packets(struct port *port)
2401 {
2402     struct bridge *br = port->bridge;
2403     struct mac_entry *e;
2404     struct ofpbuf packet;
2405     int error, n_packets, n_errors;
2406
2407     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0 || !br->ml) {
2408         return;
2409     }
2410
2411     ofpbuf_init(&packet, 128);
2412     error = n_packets = n_errors = 0;
2413     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
2414         static const char s[] = "Open vSwitch Bond Failover";
2415         union ofp_action actions[2], *a;
2416         struct eth_header *eth;
2417         struct llc_snap_header *llc_snap;
2418         uint16_t dp_ifidx;
2419         tag_type tags = 0;
2420         flow_t flow;
2421         int retval;
2422
2423         if (e->port == port->port_idx
2424             || !choose_output_iface(port, e->mac, &dp_ifidx, &tags)) {
2425             continue;
2426         }
2427
2428         /* Compose packet to send. */
2429         ofpbuf_clear(&packet);
2430         eth = ofpbuf_put_zeros(&packet, ETH_HEADER_LEN);
2431         llc_snap = ofpbuf_put_zeros(&packet, LLC_SNAP_HEADER_LEN);
2432         ofpbuf_put(&packet, s, sizeof s); /* Includes null byte. */
2433         ofpbuf_put(&packet, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2434
2435         memcpy(eth->eth_dst, eth_addr_broadcast, ETH_ADDR_LEN);
2436         memcpy(eth->eth_src, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2437         eth->eth_type = htons(packet.size - ETH_HEADER_LEN);
2438
2439         llc_snap->llc.llc_dsap = LLC_DSAP_SNAP;
2440         llc_snap->llc.llc_ssap = LLC_SSAP_SNAP;
2441         llc_snap->llc.llc_cntl = LLC_CNTL_SNAP;
2442         memcpy(llc_snap->snap.snap_org, "\x00\x23\x20", 3);
2443         llc_snap->snap.snap_type = htons(0xf177); /* Random number. */
2444
2445         /* Compose actions. */
2446         memset(actions, 0, sizeof actions);
2447         a = actions;
2448         if (e->vlan) {
2449             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
2450             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
2451             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
2452             a++;
2453         }
2454         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
2455         a->output.len = htons(sizeof *a);
2456         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
2457         a++;
2458
2459         /* Send packet. */
2460         n_packets++;
2461         flow_extract(&packet, ODPP_NONE, &flow);
2462         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
2463                                      &packet);
2464         if (retval) {
2465             error = retval;
2466             n_errors++;
2467         }
2468     }
2469     ofpbuf_uninit(&packet);
2470
2471     if (n_errors) {
2472         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2473         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2474                      "packets, last error was: %s",
2475                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2476     } else {
2477         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2478                  port->name, n_packets);
2479     }
2480 }
2481 \f
2482 /* Bonding unixctl user interface functions. */
2483
2484 static void
2485 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn, const char *args UNUSED)
2486 {
2487     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2488     const struct bridge *br;
2489
2490     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
2491
2492     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2493         size_t i;
2494
2495         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2496             const struct port *port = br->ports[i];
2497             if (port->n_ifaces > 1) {
2498                 size_t j;
2499
2500                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
2501                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2502                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2503                     if (j) {
2504                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
2505                     }
2506                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
2507                 }
2508                 ds_put_char(&ds, '\n');
2509             }
2510         }
2511     }
2512     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2513     ds_destroy(&ds);
2514 }
2515
2516 static struct port *
2517 bond_find(const char *name)
2518 {
2519     const struct bridge *br;
2520
2521     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2522         size_t i;
2523
2524         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2525             struct port *port = br->ports[i];
2526             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
2527                 return port;
2528             }
2529         }
2530     }
2531     return NULL;
2532 }
2533
2534 static void
2535 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2536 {
2537     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2538     const struct port *port;
2539     size_t j;
2540
2541     port = bond_find(args);
2542     if (!port) {
2543         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2544         return;
2545     }
2546
2547     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
2548     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
2549     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
2550                   port->bridge->bond_next_rebalance - time_msec());
2551     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2552         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2553         struct bond_entry *be;
2554
2555         /* Basic info. */
2556         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
2557                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
2558         if (j == port->active_iface) {
2559             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
2560         }
2561         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2562             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
2563                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
2564                           iface->delay_expires - time_msec());
2565         }
2566
2567         /* Hashes. */
2568         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
2569             int hash = be - port->bond_hash;
2570             struct mac_entry *me;
2571
2572             if (be->iface_idx != j) {
2573                 continue;
2574             }
2575
2576             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %lld kB load\n",
2577                           hash, be->tx_bytes / 1024);
2578
2579             /* MACs. */
2580             if (!port->bridge->ml) {
2581                 break;
2582             }
2583
2584             LIST_FOR_EACH (me, struct mac_entry, lru_node,
2585                            &port->bridge->ml->lrus) {
2586                 uint16_t dp_ifidx;
2587                 tag_type tags = 0;
2588                 if (bond_hash(me->mac) == hash
2589                     && me->port != port->port_idx
2590                     && choose_output_iface(port, me->mac, &dp_ifidx, &tags)
2591                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
2592                 {
2593                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
2594                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
2595                 }
2596             }
2597         }
2598     }
2599     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2600     ds_destroy(&ds);
2601 }
2602
2603 static void
2604 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2605 {
2606     char *args = (char *) args_;
2607     char *save_ptr = NULL;
2608     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
2609     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2610     struct port *port;
2611     struct iface *iface;
2612     struct bond_entry *entry;
2613     int hash;
2614
2615     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2616     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2617     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2618     if (!slave_s) {
2619         unixctl_command_reply(conn, 501,
2620                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
2621         return;
2622     }
2623
2624     port = bond_find(bond_s);
2625     if (!port) {
2626         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2627         return;
2628     }
2629
2630     if (sscanf(hash_s, ETH_ADDR_SCAN_FMT, ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac))
2631         == ETH_ADDR_SCAN_COUNT) {
2632         hash = bond_hash(mac);
2633     } else if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
2634         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
2635     } else {
2636         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
2637         return;
2638     }
2639
2640     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2641     if (!iface) {
2642         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2643         return;
2644     }
2645
2646     if (!iface->enabled) {
2647         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
2648         return;
2649     }
2650
2651     entry = &port->bond_hash[hash];
2652     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
2653     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
2654     entry->iface_tag = tag_create_random();
2655     port->bond_compat_is_stale = true;
2656     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
2657 }
2658
2659 static void
2660 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2661 {
2662     char *args = (char *) args_;
2663     char *save_ptr = NULL;
2664     char *bond_s, *slave_s;
2665     struct port *port;
2666     struct iface *iface;
2667
2668     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2669     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2670     if (!slave_s) {
2671         unixctl_command_reply(conn, 501,
2672                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
2673         return;
2674     }
2675
2676     port = bond_find(bond_s);
2677     if (!port) {
2678         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2679         return;
2680     }
2681
2682     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2683     if (!iface) {
2684         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2685         return;
2686     }
2687
2688     if (!iface->enabled) {
2689         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
2690         return;
2691     }
2692
2693     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
2694         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2695         port->active_iface = iface->port_ifidx;
2696         port->active_iface_tag = tag_create_random();
2697         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
2698                   port->name, iface->name);
2699         bond_send_learning_packets(port);
2700         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
2701     } else {
2702         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
2703     }
2704 }
2705
2706 static void
2707 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
2708 {
2709     char *args = (char *) args_;
2710     char *save_ptr = NULL;
2711     char *bond_s, *slave_s;
2712     struct port *port;
2713     struct iface *iface;
2714
2715     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2716     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2717     if (!slave_s) {
2718         unixctl_command_reply(conn, 501,
2719                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
2720         return;
2721     }
2722
2723     port = bond_find(bond_s);
2724     if (!port) {
2725         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2726         return;
2727     }
2728
2729     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2730     if (!iface) {
2731         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2732         return;
2733     }
2734
2735     bond_enable_slave(iface, enable);
2736     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
2737 }
2738
2739 static void
2740 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2741 {
2742     enable_slave(conn, args, true);
2743 }
2744
2745 static void
2746 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2747 {
2748     enable_slave(conn, args, false);
2749 }
2750
2751 static void
2752 bond_init(void)
2753 {
2754     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list);
2755     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show);
2756     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate);
2757     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
2758                              bond_unixctl_set_active_slave);
2759     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave);
2760     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave);
2761 }
2762 \f
2763 /* Port functions. */
2764
2765 static void
2766 port_create(struct bridge *br, const char *name)
2767 {
2768     struct port *port;
2769
2770     port = xcalloc(1, sizeof *port);
2771     port->bridge = br;
2772     port->port_idx = br->n_ports;
2773     port->vlan = -1;
2774     port->trunks = NULL;
2775     port->name = xstrdup(name);
2776     port->active_iface = -1;
2777     port->stp_state = STP_DISABLED;
2778     port->stp_state_tag = 0;
2779
2780     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
2781         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
2782                                sizeof *br->ports);
2783     }
2784     br->ports[br->n_ports++] = port;
2785
2786     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
2787     bridge_flush(br);
2788 }
2789
2790 static void
2791 port_reconfigure(struct port *port)
2792 {
2793     bool bonded = cfg_has_section("bonding.%s", port->name);
2794     struct svec old_ifaces, new_ifaces;
2795     unsigned long *trunks;
2796     int vlan;
2797     size_t i;
2798
2799     /* Collect old and new interfaces. */
2800     svec_init(&old_ifaces);
2801     svec_init(&new_ifaces);
2802     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2803         svec_add(&old_ifaces, port->ifaces[i]->name);
2804     }
2805     svec_sort(&old_ifaces);
2806     if (bonded) {
2807         cfg_get_all_keys(&new_ifaces, "bonding.%s.slave", port->name);
2808         if (!new_ifaces.n) {
2809             VLOG_ERR("port %s: no interfaces specified for bonded port",
2810                      port->name);
2811         } else if (new_ifaces.n == 1) {
2812             VLOG_WARN("port %s: only 1 interface specified for bonded port",
2813                       port->name);
2814         }
2815
2816         port->updelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.updelay", port->name);
2817         if (port->updelay < 0) {
2818             port->updelay = 0;
2819         }
2820         port->downdelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.downdelay", port->name);
2821         if (port->downdelay < 0) {
2822             port->downdelay = 0;
2823         }
2824     } else {
2825         svec_init(&new_ifaces);
2826         svec_add(&new_ifaces, port->name);
2827     }
2828
2829     /* Get rid of deleted interfaces and add new interfaces. */
2830     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2831         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2832         if (!svec_contains(&new_ifaces, iface->name)) {
2833             iface_destroy(iface);
2834         } else {
2835             i++;
2836         }
2837     }
2838     for (i = 0; i < new_ifaces.n; i++) {
2839         const char *name = new_ifaces.names[i];
2840         if (!svec_contains(&old_ifaces, name)) {
2841             iface_create(port, name);
2842         }
2843     }
2844
2845     /* Get VLAN tag. */
2846     vlan = -1;
2847     if (cfg_has("vlan.%s.tag", port->name)) {
2848         if (!bonded) {
2849             vlan = cfg_get_vlan(0, "vlan.%s.tag", port->name);
2850             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
2851                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
2852             }
2853         } else {
2854             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
2855              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
2856             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
2857                       port->name);
2858         }
2859     }
2860     if (port->vlan != vlan) {
2861         port->vlan = vlan;
2862         bridge_flush(port->bridge);
2863     }
2864
2865     /* Get trunked VLANs. */
2866     trunks = NULL;
2867     if (vlan < 0) {
2868         size_t n_trunks, n_errors;
2869         size_t i;
2870
2871         trunks = bitmap_allocate(4096);
2872         n_trunks = cfg_count("vlan.%s.trunks", port->name);
2873         n_errors = 0;
2874         for (i = 0; i < n_trunks; i++) {
2875             int trunk = cfg_get_vlan(i, "vlan.%s.trunks", port->name);
2876             if (trunk >= 0) {
2877                 bitmap_set1(trunks, trunk);
2878             } else {
2879                 n_errors++;
2880             }
2881         }
2882         if (n_errors) {
2883             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
2884                      port->name, n_trunks);
2885         }
2886         if (n_errors == n_trunks) {
2887             if (n_errors) {
2888                 VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
2889                          port->name);
2890             }
2891             bitmap_set_multiple(trunks, 0, 4096, 1);
2892         }
2893     } else {
2894         if (cfg_has("vlan.%s.trunks", port->name)) {
2895             VLOG_ERR("ignoring vlan.%s.trunks in favor of vlan.%s.vlan",
2896                      port->name, port->name);
2897         }
2898     }
2899     if (trunks == NULL
2900         ? port->trunks != NULL
2901         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
2902         bridge_flush(port->bridge);
2903     }
2904     bitmap_free(port->trunks);
2905     port->trunks = trunks;
2906
2907     svec_destroy(&old_ifaces);
2908     svec_destroy(&new_ifaces);
2909 }
2910
2911 static void
2912 port_destroy(struct port *port)
2913 {
2914     if (port) {
2915         struct bridge *br = port->bridge;
2916         struct port *del;
2917         size_t i;
2918
2919         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
2920         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
2921
2922         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2923             struct mirror *m = br->mirrors[i];
2924             if (m && m->out_port == port) {
2925                 mirror_destroy(m);
2926             }
2927         }
2928
2929         while (port->n_ifaces > 0) {
2930             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
2931         }
2932
2933         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
2934         del->port_idx = port->port_idx;
2935
2936         free(port->ifaces);
2937         bitmap_free(port->trunks);
2938         free(port->name);
2939         free(port);
2940         bridge_flush(br);
2941     }
2942 }
2943
2944 static struct port *
2945 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
2946 {
2947     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
2948     return iface ? iface->port : NULL;
2949 }
2950
2951 static struct port *
2952 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
2953 {
2954     size_t i;
2955
2956     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2957         struct port *port = br->ports[i];
2958         if (!strcmp(port->name, name)) {
2959             return port;
2960         }
2961     }
2962     return NULL;
2963 }
2964
2965 static struct iface *
2966 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
2967 {
2968     size_t j;
2969
2970     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2971         struct iface *iface = port->ifaces[j];
2972         if (!strcmp(iface->name, name)) {
2973             return iface;
2974         }
2975     }
2976     return NULL;
2977 }
2978
2979 static void
2980 port_update_bonding(struct port *port)
2981 {
2982     if (port->n_ifaces < 2) {
2983         /* Not a bonded port. */
2984         if (port->bond_hash) {
2985             free(port->bond_hash);
2986             port->bond_hash = NULL;
2987             port->bond_compat_is_stale = true;
2988         }
2989     } else {
2990         if (!port->bond_hash) {
2991             size_t i;
2992
2993             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
2994             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2995                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
2996                 e->iface_idx = -1;
2997                 e->tx_bytes = 0;
2998             }
2999             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
3000             bond_choose_active_iface(port);
3001         }
3002         port->bond_compat_is_stale = true;
3003     }
3004 }
3005
3006 static void
3007 port_update_bond_compat(struct port *port)
3008 {
3009     struct compat_bond_hash compat_hashes[BOND_MASK + 1];
3010     struct compat_bond bond;
3011     size_t i;
3012
3013     if (port->n_ifaces < 2) {
3014         proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
3015         return;
3016     }
3017
3018     bond.up = false;
3019     bond.updelay = port->updelay;
3020     bond.downdelay = port->downdelay;
3021
3022     bond.n_hashes = 0;
3023     bond.hashes = compat_hashes;
3024     if (port->bond_hash) {
3025         const struct bond_entry *e;
3026         for (e = port->bond_hash; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
3027             if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
3028                 struct compat_bond_hash *cbh = &bond.hashes[bond.n_hashes++];
3029                 cbh->hash = e - port->bond_hash;
3030                 cbh->netdev_name = port->ifaces[e->iface_idx]->name;
3031             }
3032         }
3033     }
3034
3035     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
3036     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
3037     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
3038         struct iface *iface = port->ifaces[i];
3039         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
3040         slave->name = iface->name;
3041         slave->up = ((iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX) ||
3042                      (!iface->enabled && iface->delay_expires != LLONG_MAX));
3043         if (slave->up) {
3044             bond.up = true;
3045         }
3046         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, slave->mac);
3047     }
3048
3049     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
3050     free(bond.slaves);
3051 }
3052
3053 static void
3054 port_update_vlan_compat(struct port *port)
3055 {
3056     struct bridge *br = port->bridge;
3057     char *vlandev_name = NULL;
3058
3059     if (port->vlan > 0) {
3060         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
3061          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
3062          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
3063          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
3064          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
3065          * includes port->vlan.
3066          *
3067          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
3068          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
3069          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
3070         size_t i;
3071         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3072             struct port *p = br->ports[i];
3073             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
3074                 && p->n_ifaces
3075                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
3076             {
3077                 uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN];
3078                 netdev_get_etheraddr(p->ifaces[0]->netdev, ea);
3079                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
3080                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
3081                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
3082                     vlandev_name = p->name;
3083                 }
3084             }
3085         }
3086     }
3087     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
3088 }
3089 \f
3090 /* Interface functions. */
3091
3092 static void
3093 iface_create(struct port *port, const char *name)
3094 {
3095     struct iface *iface;
3096
3097     iface = xcalloc(1, sizeof *iface);
3098     iface->port = port;
3099     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
3100     iface->name = xstrdup(name);
3101     iface->dp_ifidx = -1;
3102     iface->tag = tag_create_random();
3103     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
3104     iface->netdev = NULL;
3105
3106     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
3107         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
3108                                   sizeof *port->ifaces);
3109     }
3110     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
3111     if (port->n_ifaces > 1) {
3112         port->bridge->has_bonded_ports = true;
3113     }
3114
3115     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
3116
3117     bridge_flush(port->bridge);
3118 }
3119
3120 static void
3121 iface_destroy(struct iface *iface)
3122 {
3123     if (iface) {
3124         struct port *port = iface->port;
3125         struct bridge *br = port->bridge;
3126         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
3127         struct iface *del;
3128
3129         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
3130             port_array_set(&br->ifaces, iface->dp_ifidx, NULL);
3131         }
3132
3133         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
3134         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
3135
3136         netdev_close(iface->netdev);
3137         free(iface->name);
3138         free(iface);
3139
3140         if (del_active) {
3141             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
3142             bond_choose_active_iface(port);
3143             bond_send_learning_packets(port);
3144         }
3145
3146         bridge_flush(port->bridge);
3147     }
3148 }
3149
3150 static struct iface *
3151 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
3152 {
3153     size_t i, j;
3154
3155     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3156         struct port *port = br->ports[i];
3157         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
3158             struct iface *iface = port->ifaces[j];
3159             if (!strcmp(iface->name, name)) {
3160                 return iface;
3161             }
3162         }
3163     }
3164     return NULL;
3165 }
3166
3167 static struct iface *
3168 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
3169 {
3170     return port_array_get(&br->ifaces, dp_ifidx);
3171 }
3172 \f
3173 /* Port mirroring. */
3174
3175 static void
3176 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
3177 {
3178     struct svec old_mirrors, new_mirrors;
3179     size_t i;
3180
3181     /* Collect old and new mirrors. */
3182     svec_init(&old_mirrors);
3183     svec_init(&new_mirrors);
3184     cfg_get_subsections(&new_mirrors, "mirror.%s", br->name);
3185     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3186         if (br->mirrors[i]) {
3187             svec_add(&old_mirrors, br->mirrors[i]->name);
3188         }
3189     }
3190
3191     /* Get rid of deleted mirrors and add new mirrors. */
3192     svec_sort(&old_mirrors);
3193     assert(svec_is_unique(&old_mirrors));
3194     svec_sort(&new_mirrors);
3195     assert(svec_is_unique(&new_mirrors));
3196     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3197         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3198         if (m && !svec_contains(&new_mirrors, m->name)) {
3199             mirror_destroy(m);
3200         }
3201     }
3202     for (i = 0; i < new_mirrors.n; i++) {
3203         const char *name = new_mirrors.names[i];
3204         if (!svec_contains(&old_mirrors, name)) {
3205             mirror_create(br, name);
3206         }
3207     }
3208     svec_destroy(&old_mirrors);
3209     svec_destroy(&new_mirrors);
3210
3211     /* Reconfigure all mirrors. */
3212     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3213         if (br->mirrors[i]) {
3214             mirror_reconfigure_one(br->mirrors[i]);
3215         }
3216     }
3217
3218     /* Update port reserved status. */
3219     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3220         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
3221     }
3222     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3223         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3224         if (m && m->out_port) {
3225             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
3226         }
3227     }
3228 }
3229
3230 static void
3231 mirror_create(struct bridge *br, const char *name)
3232 {
3233     struct mirror *m;
3234     size_t i;
3235
3236     for (i = 0; ; i++) {
3237         if (i >= MAX_MIRRORS) {
3238             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3239                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, name);
3240             return;
3241         }
3242         if (!br->mirrors[i]) {
3243             break;
3244         }
3245     }
3246
3247     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", name, br->name);
3248     bridge_flush(br);
3249
3250     br->mirrors[i] = m = xcalloc(1, sizeof *m);
3251     m->bridge = br;
3252     m->idx = i;
3253     m->name = xstrdup(name);
3254     svec_init(&m->src_ports);
3255     svec_init(&m->dst_ports);
3256     m->vlans = NULL;
3257     m->n_vlans = 0;
3258     m->out_vlan = -1;
3259     m->out_port = NULL;
3260 }
3261
3262 static void
3263 mirror_destroy(struct mirror *m)
3264 {
3265     if (m) {
3266         struct bridge *br = m->bridge;
3267         size_t i;
3268
3269         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3270             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3271             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3272         }
3273
3274         svec_destroy(&m->src_ports);
3275         svec_destroy(&m->dst_ports);
3276         free(m->vlans);
3277
3278         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
3279         free(m);
3280
3281         bridge_flush(br);
3282     }
3283 }
3284
3285 static void
3286 prune_ports(struct mirror *m, struct svec *ports)
3287 {
3288     struct svec tmp;
3289     size_t i;
3290
3291     svec_sort_unique(ports);
3292
3293     svec_init(&tmp);
3294     for (i = 0; i < ports->n; i++) {
3295         const char *name = ports->names[i];
3296         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
3297             svec_add(&tmp, name);
3298         } else {
3299             VLOG_WARN("mirror.%s.%s: cannot match on nonexistent port %s",
3300                       m->bridge->name, m->name, name);
3301         }
3302     }
3303     svec_swap(ports, &tmp);
3304     svec_destroy(&tmp);
3305 }
3306
3307 static size_t
3308 prune_vlans(struct mirror *m, struct svec *vlan_strings, int **vlans)
3309 {
3310     size_t n_vlans, i;
3311
3312     /* This isn't perfect: it won't combine "0" and "00", and the textual sort
3313      * order won't give us numeric sort order.  But that's good enough for what
3314      * we need right now. */
3315     svec_sort_unique(vlan_strings);
3316
3317     *vlans = xmalloc(sizeof *vlans * vlan_strings->n);
3318     n_vlans = 0;
3319     for (i = 0; i < vlan_strings->n; i++) {
3320         const char *name = vlan_strings->names[i];
3321         int vlan;
3322         if (!str_to_int(name, 10, &vlan) || vlan < 0 || vlan > 4095) {
3323             VLOG_WARN("mirror.%s.%s.select.vlan: ignoring invalid VLAN %s",
3324                       m->bridge->name, m->name, name);
3325         } else {
3326             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
3327         }
3328     }
3329     return n_vlans;
3330 }
3331
3332 static bool
3333 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
3334 {
3335     size_t i;
3336
3337     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3338         if (m->vlans[i] == vlan) {
3339             return true;
3340         }
3341     }
3342     return false;
3343 }
3344
3345 static bool
3346 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
3347 {
3348     size_t i;
3349
3350     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3351         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
3352             return true;
3353         }
3354     }
3355     return false;
3356 }
3357
3358 static void
3359 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m)
3360 {
3361     char *pfx = xasprintf("mirror.%s.%s", m->bridge->name, m->name);
3362     struct svec src_ports, dst_ports, ports;
3363     struct svec vlan_strings;
3364     mirror_mask_t mirror_bit;
3365     const char *out_port_name;
3366     struct port *out_port;
3367     int out_vlan;
3368     size_t n_vlans;
3369     int *vlans;
3370     size_t i;
3371     bool mirror_all_ports;
3372
3373     /* Get output port. */
3374     out_port_name = cfg_get_key(0, "mirror.%s.%s.output.port",
3375                                 m->bridge->name, m->name);
3376     if (out_port_name) {
3377         out_port = port_lookup(m->bridge, out_port_name);
3378         if (!out_port) {
3379             VLOG_ERR("%s.output.port: bridge %s does not have a port "
3380                       "named %s", pfx, m->bridge->name, out_port_name);
3381             mirror_destroy(m);
3382             free(pfx);
3383             return;
3384         }
3385         out_vlan = -1;
3386
3387         if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3388             VLOG_ERR("%s.output.port and %s.output.vlan both specified; "
3389                      "ignoring %s.output.vlan", pfx, pfx, pfx);
3390         }
3391     } else if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3392         out_port = NULL;
3393         out_vlan = cfg_get_vlan(0, "%s.output.vlan", pfx);
3394     } else {
3395         VLOG_ERR("%s: neither %s.output.port nor %s.output.vlan specified, "
3396                  "but exactly one is required; disabling port mirror %s",
3397                  pfx, pfx, pfx, pfx);
3398         mirror_destroy(m);
3399         free(pfx);
3400         return;
3401     }
3402
3403     /* Get all the ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
3404     svec_init(&src_ports);
3405     svec_init(&dst_ports);
3406     svec_init(&ports);
3407     cfg_get_all_keys(&src_ports, "%s.select.src-port", pfx);
3408     cfg_get_all_keys(&dst_ports, "%s.select.dst-port", pfx);
3409     cfg_get_all_keys(&ports, "%s.select.port", pfx);
3410     svec_append(&src_ports, &ports);
3411     svec_append(&dst_ports, &ports);
3412     svec_destroy(&ports);
3413     prune_ports(m, &src_ports);
3414     prune_ports(m, &dst_ports);
3415
3416     /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
3417     svec_init(&vlan_strings);
3418     cfg_get_all_keys(&vlan_strings, "%s.select.vlan", pfx);
3419     n_vlans = prune_vlans(m, &vlan_strings, &vlans);
3420     svec_destroy(&vlan_strings);
3421
3422     /* Update mirror data. */
3423     if (!svec_equal(&m->src_ports, &src_ports)
3424         || !svec_equal(&m->dst_ports, &dst_ports)
3425         || m->n_vlans != n_vlans
3426         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
3427         || m->out_port != out_port
3428         || m->out_vlan != out_vlan) {
3429         bridge_flush(m->bridge);
3430     }
3431     svec_swap(&m->src_ports, &src_ports);
3432     svec_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
3433     free(m->vlans);
3434     m->vlans = vlans;
3435     m->n_vlans = n_vlans;
3436     m->out_port = out_port;
3437     m->out_vlan = out_vlan;
3438
3439     /* If no selection criteria have been given, mirror for all ports. */
3440     mirror_all_ports = (!m->src_ports.n) && (!m->dst_ports.n) && (!m->n_vlans);
3441
3442     /* Update ports. */
3443     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
3444     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3445         struct port *port = m->bridge->ports[i];
3446
3447         if (mirror_all_ports
3448             || svec_contains(&m->src_ports, port->name)
3449             || (m->n_vlans
3450                 && (!port->vlan
3451                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
3452                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
3453             port->src_mirrors |= mirror_bit;
3454         } else {
3455             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3456         }
3457
3458         if (mirror_all_ports || svec_contains(&m->dst_ports, port->name)) {
3459             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
3460         } else {
3461             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3462         }
3463     }
3464
3465     /* Clean up. */
3466     svec_destroy(&src_ports);
3467     svec_destroy(&dst_ports);
3468     free(pfx);
3469 }
3470 \f
3471 /* Spanning tree protocol. */
3472
3473 static void brstp_update_port_state(struct port *);
3474
3475 static void
3476 brstp_send_bpdu(struct ofpbuf *pkt, int port_no, void *br_)
3477 {
3478     struct bridge *br = br_;
3479     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
3480     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, port_no);
3481     if (!iface) {
3482         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
3483                      br->name, port_no);
3484     } else {
3485         struct eth_header *eth = pkt->l2;
3486
3487         netdev_get_etheraddr(iface->netdev, eth->eth_src);
3488         if (eth_addr_is_zero(eth->eth_src)) {
3489             VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d "
3490                          "with unknown MAC", br->name, port_no);
3491         } else {
3492             union ofp_action action;
3493             flow_t flow;
3494
3495             memset(&action, 0, sizeof action);
3496             action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
3497             action.output.len = htons(sizeof action);
3498             action.output.port = htons(port_no);
3499
3500             flow_extract(pkt, ODPP_NONE, &flow);
3501             ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, &action, 1, pkt);
3502         }
3503     }
3504     ofpbuf_delete(pkt);
3505 }
3506
3507 static void
3508 brstp_reconfigure(struct bridge *br)
3509 {
3510     size_t i;
3511
3512     if (!cfg_get_bool(0, "stp.%s.enabled", br->name)) {
3513         if (br->stp) {
3514             stp_destroy(br->stp);
3515             br->stp = NULL;
3516
3517             bridge_flush(br);
3518         }
3519     } else {
3520         uint64_t bridge_address, bridge_id;
3521         int bridge_priority;
3522
3523         bridge_address = cfg_get_mac(0, "stp.%s.address", br->name);
3524         if (!bridge_address) {
3525             if (br->stp) {
3526                 bridge_address = (stp_get_bridge_id(br->stp)
3527                                   & ((UINT64_C(1) << 48) - 1));
3528             } else {
3529                 uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
3530                 eth_addr_random(mac);
3531                 bridge_address = eth_addr_to_uint64(mac);
3532             }
3533         }
3534
3535         if (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED, "stp.%s.priority",
3536                          br->name)) {
3537             bridge_priority = cfg_get_int(0, "stp.%s.priority", br->name);
3538         } else {
3539             bridge_priority = STP_DEFAULT_BRIDGE_PRIORITY;
3540         }
3541
3542         bridge_id = bridge_address | ((uint64_t) bridge_priority << 48);
3543         if (!br->stp) {
3544             br->stp = stp_create(br->name, bridge_id, brstp_send_bpdu, br);
3545             br->stp_last_tick = time_msec();
3546             bridge_flush(br);
3547         } else {
3548             if (bridge_id != stp_get_bridge_id(br->stp)) {
3549                 stp_set_bridge_id(br->stp, bridge_id);
3550                 bridge_flush(br);
3551             }
3552         }
3553
3554         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3555             struct port *p = br->ports[i];
3556             int dp_ifidx;
3557             struct stp_port *sp;
3558             int path_cost, priority;
3559             bool enable;
3560
3561             if (!p->n_ifaces) {
3562                 continue;
3563             }
3564             dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3565             if (dp_ifidx < 0 || dp_ifidx >= STP_MAX_PORTS) {
3566                 continue;
3567             }
3568
3569             sp = stp_get_port(br->stp, dp_ifidx);
3570             enable = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
3571                                     "stp.%s.port.%s.enabled",
3572                                     br->name, p->name)
3573                       || cfg_get_bool(0, "stp.%s.port.%s.enabled",
3574                                       br->name, p->name));
3575             if (p->is_mirror_output_port) {
3576                 enable = false;
3577             }
3578             if (enable != (stp_port_get_state(sp) != STP_DISABLED)) {
3579                 bridge_flush(br); /* Might not be necessary. */
3580                 if (enable) {
3581                     stp_port_enable(sp);
3582                 } else {
3583                     stp_port_disable(sp);
3584                 }
3585             }
3586
3587             path_cost = cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.path-cost",
3588                                     br->name, p->name);
3589             stp_port_set_path_cost(sp, path_cost ? path_cost : 19 /* XXX */);
3590
3591             priority = (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED,
3592                                      "stp.%s.port.%s.priority",
3593                                      br->name, p->name)
3594                         ? cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.priority",
3595                                       br->name, p->name)
3596                         : STP_DEFAULT_PORT_PRIORITY);
3597             stp_port_set_priority(sp, priority);
3598         }
3599
3600         brstp_adjust_timers(br);
3601     }
3602     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3603         brstp_update_port_state(br->ports[i]);
3604     }
3605 }
3606
3607 static void
3608 brstp_update_port_state(struct port *p)
3609 {
3610     struct bridge *br = p->bridge;
3611     enum stp_state state;
3612
3613     /* Figure out new state. */
3614     state = STP_DISABLED;
3615     if (br->stp && p->n_ifaces > 0) {
3616         int dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3617         if (dp_ifidx >= 0 && dp_ifidx < STP_MAX_PORTS) {
3618             state = stp_port_get_state(stp_get_port(br->stp, dp_ifidx));
3619         }
3620     }
3621
3622     /* Update state. */
3623     if (p->stp_state != state) {
3624         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(10, 10);
3625         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
3626                      p->name, stp_state_name(p->stp_state),
3627                      stp_state_name(state));
3628         if (p->stp_state == STP_DISABLED) {
3629             bridge_flush(br);
3630         } else {
3631             ofproto_revalidate(p->bridge->ofproto, p->stp_state_tag);
3632         }
3633         p->stp_state = state;
3634         p->stp_state_tag = (p->stp_state == STP_DISABLED ? 0
3635                             : tag_create_random());
3636     }
3637 }
3638
3639 static void
3640 brstp_adjust_timers(struct bridge *br)
3641 {
3642     int hello_time = cfg_get_int(0, "stp.%s.hello-time", br->name);
3643     int max_age = cfg_get_int(0, "stp.%s.max-age", br->name);
3644     int forward_delay = cfg_get_int(0, "stp.%s.forward-delay", br->name);
3645
3646     stp_set_hello_time(br->stp, hello_time ? hello_time : 2000);
3647     stp_set_max_age(br->stp, max_age ? max_age : 20000);
3648     stp_set_forward_delay(br->stp, forward_delay ? forward_delay : 15000);
3649 }
3650
3651 static void
3652 brstp_run(struct bridge *br)
3653 {
3654     if (br->stp) {
3655         long long int now = time_msec();
3656         long long int elapsed = now - br->stp_last_tick;
3657         struct stp_port *sp;
3658
3659         if (elapsed > 0) {
3660             stp_tick(br->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
3661             br->stp_last_tick = now;
3662         }
3663         while (stp_get_changed_port(br->stp, &sp)) {
3664             struct port *p = port_from_dp_ifidx(br, stp_port_no(sp));
3665             if (p) {
3666                 brstp_update_port_state(p);
3667             }
3668         }
3669     }
3670 }
3671
3672 static void
3673 brstp_wait(struct bridge *br)
3674 {
3675     if (br->stp) {
3676         poll_timer_wait(1000);
3677     }
3678 }