dpif: Replace dpif_id() by dpif_name().
[sliver-openvswitch.git] / vswitchd / bridge.c
1 /* Copyright (c) 2008, 2009 Nicira Networks
2  *
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <config.h>
17 #include "bridge.h"
18 #include <assert.h>
19 #include <errno.h>
20 #include <arpa/inet.h>
21 #include <ctype.h>
22 #include <inttypes.h>
23 #include <net/if.h>
24 #include <openflow/openflow.h>
25 #include <signal.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <strings.h>
28 #include <sys/stat.h>
29 #include <sys/socket.h>
30 #include <sys/types.h>
31 #include <unistd.h>
32 #include "bitmap.h"
33 #include "cfg.h"
34 #include "coverage.h"
35 #include "dirs.h"
36 #include "dpif.h"
37 #include "dynamic-string.h"
38 #include "flow.h"
39 #include "hash.h"
40 #include "list.h"
41 #include "mac-learning.h"
42 #include "netdev.h"
43 #include "odp-util.h"
44 #include "ofp-print.h"
45 #include "ofpbuf.h"
46 #include "packets.h"
47 #include "poll-loop.h"
48 #include "port-array.h"
49 #include "proc-net-compat.h"
50 #include "process.h"
51 #include "secchan/ofproto.h"
52 #include "socket-util.h"
53 #include "stp.h"
54 #include "svec.h"
55 #include "timeval.h"
56 #include "util.h"
57 #include "unixctl.h"
58 #include "vconn.h"
59 #include "vconn-ssl.h"
60 #include "xenserver.h"
61 #include "xtoxll.h"
62
63 #define THIS_MODULE VLM_bridge
64 #include "vlog.h"
65
66 struct dst {
67     uint16_t vlan;
68     uint16_t dp_ifidx;
69 };
70
71 extern uint64_t mgmt_id;
72
73 struct iface {
74     struct port *port;          /* Containing port. */
75     size_t port_ifidx;          /* Index within containing port. */
76
77     char *name;                 /* Host network device name. */
78     int dp_ifidx;               /* Index within kernel datapath. */
79
80     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];  /* Ethernet address (all zeros if unknowns). */
81
82     tag_type tag;               /* Tag associated with this interface. */
83     bool enabled;               /* May be chosen for flows? */
84     long long delay_expires;    /* Time after which 'enabled' may change. */
85 };
86
87 #define BOND_MASK 0xff
88 struct bond_entry {
89     int iface_idx;              /* Index of assigned iface, or -1 if none. */
90     uint64_t tx_bytes;          /* Count of bytes recently transmitted. */
91     tag_type iface_tag;         /* Tag associated with iface_idx. */
92 };
93
94 #define MAX_MIRRORS 32
95 typedef uint32_t mirror_mask_t;
96 #define MIRROR_MASK_C(X) UINT32_C(X)
97 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(mirror_mask_t) * CHAR_BIT >= MAX_MIRRORS);
98 struct mirror {
99     struct bridge *bridge;
100     size_t idx;
101     char *name;
102
103     /* Selection criteria. */
104     struct svec src_ports;
105     struct svec dst_ports;
106     int *vlans;
107     size_t n_vlans;
108
109     /* Output. */
110     struct port *out_port;
111     int out_vlan;
112 };
113
114 #define FLOOD_PORT ((struct port *) 1) /* The 'flood' output port. */
115 struct port {
116     struct bridge *bridge;
117     size_t port_idx;
118     int vlan;                   /* -1=trunk port, else a 12-bit VLAN ID. */
119     unsigned long *trunks;      /* Bitmap of trunked VLANs, if 'vlan' == -1. */
120     char *name;
121
122     /* An ordinary bridge port has 1 interface.
123      * A bridge port for bonding has at least 2 interfaces. */
124     struct iface **ifaces;
125     size_t n_ifaces, allocated_ifaces;
126
127     /* Bonding info. */
128     struct bond_entry *bond_hash; /* An array of (BOND_MASK + 1) elements. */
129     int active_iface;           /* Ifidx on which bcasts accepted, or -1. */
130     tag_type active_iface_tag;  /* Tag for bcast flows. */
131     tag_type no_ifaces_tag;     /* Tag for flows when all ifaces disabled. */
132     int updelay, downdelay;     /* Delay before iface goes up/down, in ms. */
133
134     /* Port mirroring info. */
135     mirror_mask_t src_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet received. */
136     mirror_mask_t dst_mirrors;  /* Mirrors triggered when packet sent. */
137     bool is_mirror_output_port; /* Does port mirroring send frames here? */
138
139     /* Spanning tree info. */
140     enum stp_state stp_state;   /* Always STP_FORWARDING if STP not in use. */
141     tag_type stp_state_tag;     /* Tag for STP state change. */
142 };
143
144 #define DP_MAX_PORTS 255
145 struct bridge {
146     struct list node;           /* Node in global list of bridges. */
147     char *name;                 /* User-specified arbitrary name. */
148     struct mac_learning *ml;    /* MAC learning table, or null not to learn. */
149     bool sent_config_request;   /* Successfully sent config request? */
150     uint8_t default_ea[ETH_ADDR_LEN]; /* Default MAC. */
151
152     /* Support for remote controllers. */
153     char *controller;           /* NULL if there is no remote controller;
154                                  * "discover" to do controller discovery;
155                                  * otherwise a vconn name. */
156
157     /* OpenFlow switch processing. */
158     struct ofproto *ofproto;    /* OpenFlow switch. */
159
160     /* Kernel datapath information. */
161     struct dpif dpif;           /* Kernel datapath. */
162     struct port_array ifaces;   /* Indexed by kernel datapath port number. */
163
164     /* Bridge ports. */
165     struct port **ports;
166     size_t n_ports, allocated_ports;
167
168     /* Bonding. */
169     bool has_bonded_ports;
170     long long int bond_next_rebalance;
171
172     /* Flow tracking. */
173     bool flush;
174
175     /* Flow statistics gathering. */
176     time_t next_stats_request;
177
178     /* Port mirroring. */
179     struct mirror *mirrors[MAX_MIRRORS];
180
181     /* Spanning tree. */
182     struct stp *stp;
183     long long int stp_last_tick;
184 };
185
186 /* List of all bridges. */
187 static struct list all_bridges = LIST_INITIALIZER(&all_bridges);
188
189 /* Maximum number of datapaths. */
190 enum { DP_MAX = 256 };
191
192 static struct bridge *bridge_create(const char *name);
193 static void bridge_destroy(struct bridge *);
194 static struct bridge *bridge_lookup(const char *name);
195 static int bridge_run_one(struct bridge *);
196 static void bridge_reconfigure_one(struct bridge *);
197 static void bridge_reconfigure_controller(struct bridge *);
198 static void bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *, struct svec *ifaces);
199 static void bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *);
200 static void bridge_flush(struct bridge *);
201 static void bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *,
202                                       uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
203                                       const char **devname);
204 static uint64_t bridge_pick_datapath_id(struct bridge *,
205                                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
206                                         const char *devname);
207 static uint64_t dpid_from_hash(const void *, size_t nbytes);
208
209 static void bond_init(void);
210 static void bond_run(struct bridge *);
211 static void bond_wait(struct bridge *);
212 static void bond_rebalance_port(struct port *);
213 static void bond_send_learning_packets(struct port *);
214
215 static void port_create(struct bridge *, const char *name);
216 static void port_reconfigure(struct port *);
217 static void port_destroy(struct port *);
218 static struct port *port_lookup(const struct bridge *, const char *name);
219 static struct iface *port_lookup_iface(const struct port *, const char *name);
220 static struct port *port_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
221                                        uint16_t dp_ifidx);
222 static void port_update_bond_compat(struct port *);
223 static void port_update_vlan_compat(struct port *);
224
225 static void mirror_create(struct bridge *, const char *name);
226 static void mirror_destroy(struct mirror *);
227 static void mirror_reconfigure(struct bridge *);
228 static void mirror_reconfigure_one(struct mirror *);
229 static bool vlan_is_mirrored(const struct mirror *, int vlan);
230
231 static void brstp_reconfigure(struct bridge *);
232 static void brstp_adjust_timers(struct bridge *);
233 static void brstp_run(struct bridge *);
234 static void brstp_wait(struct bridge *);
235
236 static void iface_create(struct port *, const char *name);
237 static void iface_destroy(struct iface *);
238 static struct iface *iface_lookup(const struct bridge *, const char *name);
239 static struct iface *iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *,
240                                          uint16_t dp_ifidx);
241
242 /* Hooks into ofproto processing. */
243 static struct ofhooks bridge_ofhooks;
244 \f
245 /* Public functions. */
246
247 /* Adds the name of each interface used by a bridge, including local and
248  * internal ports, to 'svec'. */
249 void
250 bridge_get_ifaces(struct svec *svec) 
251 {
252     struct bridge *br, *next;
253     size_t i, j;
254
255     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
256         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
257             struct port *port = br->ports[i];
258
259             for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
260                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
261                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
262                     VLOG_ERR("%s interface not in datapath %s, ignoring",
263                              iface->name, dpif_name(&br->dpif));
264                 } else {
265                     if (iface->dp_ifidx != ODPP_LOCAL) {
266                         svec_add(svec, iface->name);
267                     }
268                 }
269             }
270         }
271     }
272 }
273
274 /* The caller must already have called cfg_read(). */
275 void
276 bridge_init(void)
277 {
278     int retval;
279     int i;
280
281     bond_init();
282
283     for (i = 0; i < DP_MAX; i++) {
284         struct dpif dpif;
285         char devname[16];
286
287         sprintf(devname, "dp%d", i);
288         retval = dpif_open(devname, &dpif);
289         if (!retval) {
290             char dpif_name[IF_NAMESIZE];
291             if (dpif_port_get_name(&dpif, ODPP_LOCAL,
292                                    dpif_name, sizeof dpif_name)
293                 || !cfg_has("bridge.%s.port", dpif_name)) {
294                 dpif_delete(&dpif);
295             }
296             dpif_close(&dpif);
297         } else if (retval != ENODEV) {
298             VLOG_ERR("failed to delete datapath dp%d: %s",
299                      i, strerror(retval));
300         }
301     }
302
303     bridge_reconfigure();
304 }
305
306 #ifdef HAVE_OPENSSL
307 static bool
308 config_string_change(const char *key, char **valuep)
309 {
310     const char *value = cfg_get_string(0, "%s", key);
311     if (value && (!*valuep || strcmp(value, *valuep))) {
312         free(*valuep);
313         *valuep = xstrdup(value);
314         return true;
315     } else {
316         return false;
317     }
318 }
319
320 static void
321 bridge_configure_ssl(void)
322 {
323     /* XXX SSL should be configurable on a per-bridge basis.
324      * XXX should be possible to de-configure SSL. */
325     static char *private_key_file;
326     static char *certificate_file;
327     static char *cacert_file;
328     struct stat s;
329
330     if (config_string_change("ssl.private-key", &private_key_file)) {
331         vconn_ssl_set_private_key_file(private_key_file);
332     }
333
334     if (config_string_change("ssl.certificate", &certificate_file)) {
335         vconn_ssl_set_certificate_file(certificate_file);
336     }
337
338     /* We assume that even if the filename hasn't changed, if the CA cert 
339      * file has been removed, that we want to move back into
340      * boot-strapping mode.  This opens a small security hole, because
341      * the old certificate will still be trusted until vSwitch is
342      * restarted.  We may want to address this in vconn's SSL library. */
343     if (config_string_change("ssl.ca-cert", &cacert_file)
344             || (stat(cacert_file, &s) && errno == ENOENT)) {
345         vconn_ssl_set_ca_cert_file(cacert_file,
346                                    cfg_get_bool(0, "ssl.bootstrap-ca-cert"));
347     }
348 }
349 #endif
350
351 void
352 bridge_reconfigure(void)
353 {
354     struct svec old_br, new_br, raw_new_br;
355     struct bridge *br, *next;
356     size_t i, j;
357
358     COVERAGE_INC(bridge_reconfigure);
359
360     /* Collect old bridges. */
361     svec_init(&old_br);
362     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
363         svec_add(&old_br, br->name);
364     }
365
366     /* Collect new bridges. */
367     svec_init(&raw_new_br);
368     cfg_get_subsections(&raw_new_br, "bridge");
369     svec_init(&new_br);
370     for (i = 0; i < raw_new_br.n; i++) {
371         const char *name = raw_new_br.names[i];
372         if ((!strncmp(name, "dp", 2) && isdigit(name[2])) ||
373             (!strncmp(name, "nl:", 3) && isdigit(name[3]))) {
374             VLOG_ERR("%s is not a valid bridge name (bridges may not be "
375                      "named \"dp\" or \"nl:\" followed by a digit)", name);
376         } else {
377             svec_add(&new_br, name);
378         }
379     }
380     svec_destroy(&raw_new_br);
381
382     /* Get rid of deleted bridges and add new bridges. */
383     svec_sort(&old_br);
384     svec_sort(&new_br);
385     assert(svec_is_unique(&old_br));
386     assert(svec_is_unique(&new_br));
387     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
388         if (!svec_contains(&new_br, br->name)) {
389             bridge_destroy(br);
390         }
391     }
392     for (i = 0; i < new_br.n; i++) {
393         const char *name = new_br.names[i];
394         if (!svec_contains(&old_br, name)) {
395             bridge_create(name);
396         }
397     }
398     svec_destroy(&old_br);
399     svec_destroy(&new_br);
400
401 #ifdef HAVE_OPENSSL
402     /* Configure SSL. */
403     bridge_configure_ssl();
404 #endif
405
406     /* Reconfigure all bridges. */
407     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
408         bridge_reconfigure_one(br);
409     }
410
411     /* Add and delete ports on all datapaths.
412      *
413      * The kernel will reject any attempt to add a given port to a datapath if
414      * that port already belongs to a different datapath, so we must do all
415      * port deletions before any port additions. */
416     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
417         struct odp_port *dpif_ports;
418         size_t n_dpif_ports;
419         struct svec want_ifaces;
420
421         dpif_port_list(&br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
422         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
423         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
424             const struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
425             if (!svec_contains(&want_ifaces, p->devname)
426                 && strcmp(p->devname, br->name)) {
427                 int retval = dpif_port_del(&br->dpif, p->port);
428                 if (retval) {
429                     VLOG_ERR("failed to remove %s interface from %s: %s",
430                              p->devname, dpif_name(&br->dpif),
431                              strerror(retval));
432                 }
433             }
434         }
435         svec_destroy(&want_ifaces);
436         free(dpif_ports);
437     }
438     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
439         struct odp_port *dpif_ports;
440         size_t n_dpif_ports;
441         struct svec cur_ifaces, want_ifaces, add_ifaces;
442         int next_port_no;
443
444         dpif_port_list(&br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
445         svec_init(&cur_ifaces);
446         for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
447             svec_add(&cur_ifaces, dpif_ports[i].devname);
448         }
449         free(dpif_ports);
450         svec_sort_unique(&cur_ifaces);
451         bridge_get_all_ifaces(br, &want_ifaces);
452         svec_diff(&want_ifaces, &cur_ifaces, &add_ifaces, NULL, NULL);
453
454         next_port_no = 1;
455         for (i = 0; i < add_ifaces.n; i++) {
456             const char *if_name = add_ifaces.names[i];
457             for (;;) {
458                 int internal = cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", if_name);
459                 int error = dpif_port_add(&br->dpif, if_name, next_port_no++,
460                                           internal ? ODP_PORT_INTERNAL : 0);
461                 if (error != EEXIST) {
462                     if (next_port_no >= 256) {
463                         VLOG_ERR("ran out of valid port numbers on %s",
464                                  dpif_name(&br->dpif));
465                         goto out;
466                     }
467                     if (error) {
468                         VLOG_ERR("failed to add %s interface to %s: %s",
469                                  if_name, dpif_name(&br->dpif),
470                                  strerror(error));
471                     }
472                     break;
473                 }
474             }
475         }
476     out:
477         svec_destroy(&cur_ifaces);
478         svec_destroy(&want_ifaces);
479         svec_destroy(&add_ifaces);
480     }
481     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
482         uint8_t ea[8];
483         uint64_t dpid;
484         struct iface *local_iface = NULL;
485         const char *devname;
486         uint8_t engine_type, engine_id;
487         bool add_id_to_iface = false;
488         struct svec nf_hosts;
489
490         bridge_fetch_dp_ifaces(br);
491         for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
492             struct port *port = br->ports[i];
493
494             for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
495                 struct iface *iface = port->ifaces[j];
496                 if (iface->dp_ifidx < 0) {
497                     VLOG_ERR("%s interface not in %s, dropping",
498                              iface->name, dpif_name(&br->dpif));
499                     iface_destroy(iface);
500                 } else {
501                     if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL) {
502                         local_iface = iface;
503                     }
504                     VLOG_DBG("%s has interface %s on port %d",
505                              dpif_name(&br->dpif),
506                              iface->name, iface->dp_ifidx);
507                     j++;
508                 }
509             }
510             if (!port->n_ifaces) {
511                 VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
512                 port_destroy(port);
513                 continue;
514             }
515             i++;
516         }
517
518         /* Pick local port hardware address, datapath ID. */
519         bridge_pick_local_hw_addr(br, ea, &devname);
520         if (local_iface) {
521             int error = netdev_nodev_set_etheraddr(local_iface->name, ea);
522             if (error) {
523                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
524                 VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: failed to set bridge "
525                             "Ethernet address: %s",
526                             br->name, strerror(error));
527             }
528         }
529
530         dpid = bridge_pick_datapath_id(br, ea, devname);
531         ofproto_set_datapath_id(br->ofproto, dpid);
532
533         /* Set NetFlow configuration on this bridge. */
534         dpif_get_netflow_ids(&br->dpif, &engine_type, &engine_id);
535         if (cfg_has("netflow.%s.engine-type", br->name)) {
536             engine_type = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-type", 
537                     br->name);
538         }
539         if (cfg_has("netflow.%s.engine-id", br->name)) {
540             engine_id = cfg_get_int(0, "netflow.%s.engine-id", br->name);
541         }
542         if (cfg_has("netflow.%s.add-id-to-iface", br->name)) {
543             add_id_to_iface = cfg_get_bool(0, "netflow.%s.add-id-to-iface",
544                     br->name);
545         }
546         if (add_id_to_iface && engine_id > 0x7f) {
547             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling may conflict with "
548                     "another vswitch, choose an engine id less than 128", 
549                     br->name);
550         }
551         if (add_id_to_iface && br->n_ports > 0x1ff) {
552             VLOG_WARN("bridge %s: netflow port mangling will conflict with "
553                     "another port when 512 or more ports are used", 
554                     br->name);
555         }
556         svec_init(&nf_hosts);
557         cfg_get_all_keys(&nf_hosts, "netflow.%s.host", br->name);
558         if (ofproto_set_netflow(br->ofproto, &nf_hosts,  engine_type, 
559                     engine_id, add_id_to_iface)) {
560             VLOG_ERR("bridge %s: problem setting netflow collectors", 
561                     br->name);
562         }
563
564         /* Update the controller and related settings.  It would be more
565          * straightforward to call this from bridge_reconfigure_one(), but we
566          * can't do it there for two reasons.  First, and most importantly, at
567          * that point we don't know the dp_ifidx of any interfaces that have
568          * been added to the bridge (because we haven't actually added them to
569          * the datapath).  Second, at that point we haven't set the datapath ID
570          * yet; when a controller is configured, resetting the datapath ID will
571          * immediately disconnect from the controller, so it's better to set
572          * the datapath ID before the controller. */
573         bridge_reconfigure_controller(br);
574     }
575     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
576         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
577             struct port *port = br->ports[i];
578             port_update_vlan_compat(port);
579         }
580     }
581     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
582         brstp_reconfigure(br);
583     }
584 }
585
586 static void
587 bridge_pick_local_hw_addr(struct bridge *br, uint8_t ea[ETH_ADDR_LEN],
588                           const char **devname)
589 {
590     uint64_t requested_ea;
591     size_t i, j;
592     int error;
593
594     *devname = NULL;
595
596     /* Did the user request a particular MAC? */
597     requested_ea = cfg_get_mac(0, "bridge.%s.mac", br->name);
598     if (requested_ea) {
599         eth_addr_from_uint64(requested_ea, ea);
600         if (eth_addr_is_multicast(ea)) {
601             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to multicast "
602                      "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
603         } else if (eth_addr_is_zero(ea)) {
604             VLOG_ERR("bridge %s: cannot set MAC address to zero", br->name);
605         } else {
606             return;
607         }
608     }
609
610     /* Otherwise choose the minimum MAC address among all of the interfaces.
611      * (Xen uses FE:FF:FF:FF:FF:FF for virtual interfaces so this will get the
612      * MAC of the physical interface in such an environment.) */
613     memset(ea, 0xff, sizeof ea);
614     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
615         struct port *port = br->ports[i];
616         if (port->is_mirror_output_port) {
617             continue;
618         }
619         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
620             struct iface *iface = port->ifaces[j];
621             uint8_t iface_ea[ETH_ADDR_LEN];
622             if (iface->dp_ifidx == ODPP_LOCAL
623                 || cfg_get_bool(0, "iface.%s.internal", iface->name)) {
624                 continue;
625             }
626             error = netdev_nodev_get_etheraddr(iface->name, iface_ea);
627             if (!error) {
628                 if (!eth_addr_is_multicast(iface_ea) &&
629                     !eth_addr_is_reserved(iface_ea) &&
630                     !eth_addr_is_zero(iface_ea) &&
631                     memcmp(iface_ea, ea, ETH_ADDR_LEN) < 0) {
632                     memcpy(ea, iface_ea, ETH_ADDR_LEN);
633                     *devname = iface->name;
634                 }
635             } else {
636                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
637                 VLOG_ERR_RL(&rl, "failed to obtain Ethernet address of %s: %s",
638                             iface->name, strerror(error));
639             }
640         }
641     }
642     if (eth_addr_is_multicast(ea) || eth_addr_is_vif(ea)) {
643         memcpy(ea, br->default_ea, ETH_ADDR_LEN);
644         *devname = NULL;
645         VLOG_WARN("bridge %s: using default bridge Ethernet "
646                   "address "ETH_ADDR_FMT, br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
647     } else {
648         VLOG_DBG("bridge %s: using bridge Ethernet address "ETH_ADDR_FMT,
649                  br->name, ETH_ADDR_ARGS(ea));
650     }
651 }
652
653 /* Choose and returns the datapath ID for bridge 'br' given that the bridge
654  * Ethernet address is 'bridge_ea'.  If 'bridge_ea' is the Ethernet address of
655  * a network device, then that network device's name must be passed in as
656  * 'devname'; if 'bridge_ea' was derived some other way, then 'devname' must be
657  * passed in as a null pointer. */
658 static uint64_t
659 bridge_pick_datapath_id(struct bridge *br,
660                         const uint8_t bridge_ea[ETH_ADDR_LEN],
661                         const char *devname)
662 {
663     /*
664      * The procedure for choosing a bridge MAC address will, in the most
665      * ordinary case, also choose a unique MAC that we can use as a datapath
666      * ID.  In some special cases, though, multiple bridges will end up with
667      * the same MAC address.  This is OK for the bridges, but it will confuse
668      * the OpenFlow controller, because each datapath needs a unique datapath
669      * ID.
670      *
671      * Datapath IDs must be unique.  It is also very desirable that they be
672      * stable from one run to the next, so that policy set on a datapath
673      * "sticks".
674      */
675     uint64_t dpid;
676
677     dpid = cfg_get_dpid(0, "bridge.%s.datapath-id", br->name);
678     if (dpid) {
679         return dpid;
680     }
681
682     if (devname) {
683         int vlan;
684         if (!netdev_get_vlan_vid(devname, &vlan)) {
685             /*
686              * A bridge whose MAC address is taken from a VLAN network device
687              * (that is, a network device created with vconfig(8) or similar
688              * tool) will have the same MAC address as a bridge on the VLAN
689              * device's physical network device.
690              *
691              * Handle this case by hashing the physical network device MAC
692              * along with the VLAN identifier.
693              */
694             uint8_t buf[ETH_ADDR_LEN + 2];
695             memcpy(buf, bridge_ea, ETH_ADDR_LEN);
696             buf[ETH_ADDR_LEN] = vlan >> 8;
697             buf[ETH_ADDR_LEN + 1] = vlan;
698             return dpid_from_hash(buf, sizeof buf);
699         } else {
700             /*
701              * Assume that this bridge's MAC address is unique, since it
702              * doesn't fit any of the cases we handle specially.
703              */
704         }
705     } else {
706         /*
707          * A purely internal bridge, that is, one that has no non-virtual
708          * network devices on it at all, is more difficult because it has no
709          * natural unique identifier at all.
710          *
711          * When the host is a XenServer, we handle this case by hashing the
712          * host's UUID with the name of the bridge.  Names of bridges are
713          * persistent across XenServer reboots, although they can be reused if
714          * an internal network is destroyed and then a new one is later
715          * created, so this is fairly effective.
716          *
717          * When the host is not a XenServer, we punt by using a random MAC
718          * address on each run.
719          */
720         const char *host_uuid = xenserver_get_host_uuid();
721         if (host_uuid) {
722             char *combined = xasprintf("%s,%s", host_uuid, br->name);
723             dpid = dpid_from_hash(combined, strlen(combined));
724             free(combined);
725             return dpid;
726         }
727     }
728
729     return eth_addr_to_uint64(bridge_ea);
730 }
731
732 static uint64_t
733 dpid_from_hash(const void *data, size_t n)
734 {
735     uint8_t hash[SHA1_DIGEST_SIZE];
736
737     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof hash >= ETH_ADDR_LEN);
738     sha1_bytes(data, n, hash);
739     eth_addr_mark_random(hash);
740     return eth_addr_to_uint64(hash);
741 }
742
743 int
744 bridge_run(void)
745 {
746     struct bridge *br, *next;
747     int retval;
748
749     retval = 0;
750     LIST_FOR_EACH_SAFE (br, next, struct bridge, node, &all_bridges) {
751         int error = bridge_run_one(br);
752         if (error) {
753             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
754             VLOG_ERR_RL(&rl, "bridge %s: datapath was destroyed externally, "
755                         "forcing reconfiguration", br->name);
756             if (!retval) {
757                 retval = error;
758             }
759         }
760     }
761     return retval;
762 }
763
764 void
765 bridge_wait(void)
766 {
767     struct bridge *br;
768
769     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
770         ofproto_wait(br->ofproto);
771         if (br->controller) {
772             continue;
773         }
774
775         if (br->ml) {
776             mac_learning_wait(br->ml);
777         }
778         bond_wait(br);
779         brstp_wait(br);
780     }
781 }
782
783 /* Forces 'br' to revalidate all of its flows.  This is appropriate when 'br''s
784  * configuration changes.  */
785 static void
786 bridge_flush(struct bridge *br)
787 {
788     COVERAGE_INC(bridge_flush);
789     br->flush = true;
790     if (br->ml) {
791         mac_learning_flush(br->ml);
792     }
793 }
794 \f
795 /* Bridge reconfiguration functions. */
796
797 static struct bridge *
798 bridge_create(const char *name)
799 {
800     struct bridge *br;
801     int error;
802
803     assert(!bridge_lookup(name));
804     br = xcalloc(1, sizeof *br);
805
806     error = dpif_create(name, &br->dpif);
807     if (error == EEXIST) {
808         error = dpif_open(name, &br->dpif);
809         if (error) {
810             VLOG_ERR("datapath %s already exists but cannot be opened: %s",
811                      name, strerror(error));
812             free(br);
813             return NULL;
814         }
815         dpif_flow_flush(&br->dpif);
816     } else if (error) {
817         VLOG_ERR("failed to create datapath %s: %s", name, strerror(error));
818         free(br);
819         return NULL;
820     }
821
822     error = ofproto_create(name, &bridge_ofhooks, br, &br->ofproto);
823     if (error) {
824         VLOG_ERR("failed to create switch %s: %s", name, strerror(error));
825         dpif_delete(&br->dpif);
826         dpif_close(&br->dpif);
827         free(br);
828         return NULL;
829     }
830
831     br->name = xstrdup(name);
832     br->ml = mac_learning_create();
833     br->sent_config_request = false;
834     eth_addr_random(br->default_ea);
835
836     port_array_init(&br->ifaces);
837
838     br->flush = false;
839     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
840
841     list_push_back(&all_bridges, &br->node);
842
843     VLOG_INFO("created bridge %s on %s", br->name, dpif_name(&br->dpif));
844
845     return br;
846 }
847
848 static void
849 bridge_destroy(struct bridge *br)
850 {
851     if (br) {
852         int error;
853
854         while (br->n_ports > 0) {
855             port_destroy(br->ports[br->n_ports - 1]);
856         }
857         list_remove(&br->node);
858         error = dpif_delete(&br->dpif);
859         if (error && error != ENOENT) {
860             VLOG_ERR("failed to delete %s: %s",
861                      dpif_name(&br->dpif), strerror(error));
862         }
863         dpif_close(&br->dpif);
864         ofproto_destroy(br->ofproto);
865         free(br->controller);
866         mac_learning_destroy(br->ml);
867         port_array_destroy(&br->ifaces);
868         free(br->ports);
869         free(br->name);
870         free(br);
871     }
872 }
873
874 static struct bridge *
875 bridge_lookup(const char *name)
876 {
877     struct bridge *br;
878
879     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
880         if (!strcmp(br->name, name)) {
881             return br;
882         }
883     }
884     return NULL;
885 }
886
887 bool
888 bridge_exists(const char *name)
889 {
890     return bridge_lookup(name) ? true : false;
891 }
892
893 uint64_t
894 bridge_get_datapathid(const char *name)
895 {
896     struct bridge *br = bridge_lookup(name);
897     return br ? ofproto_get_datapath_id(br->ofproto) : 0;
898 }
899
900 static int
901 bridge_run_one(struct bridge *br)
902 {
903     int error;
904
905     error = ofproto_run1(br->ofproto);
906     if (error) {
907         return error;
908     }
909
910     if (br->ml) {
911         mac_learning_run(br->ml, ofproto_get_revalidate_set(br->ofproto));
912     }
913     bond_run(br);
914     brstp_run(br);
915
916     error = ofproto_run2(br->ofproto, br->flush);
917     br->flush = false;
918
919     return error;
920 }
921
922 static const char *
923 bridge_get_controller(const struct bridge *br)
924 {
925     const char *controller;
926
927     controller = cfg_get_string(0, "bridge.%s.controller", br->name);
928     if (!controller) {
929         controller = cfg_get_string(0, "mgmt.controller");
930     }
931     return controller && controller[0] ? controller : NULL;
932 }
933
934 static void
935 bridge_reconfigure_one(struct bridge *br)
936 {
937     struct svec old_ports, new_ports, ifaces;
938     struct svec listeners, old_listeners;
939     struct svec snoops, old_snoops;
940     size_t i, j;
941
942     /* Collect old ports. */
943     svec_init(&old_ports);
944     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
945         svec_add(&old_ports, br->ports[i]->name);
946     }
947     svec_sort(&old_ports);
948     assert(svec_is_unique(&old_ports));
949
950     /* Collect new ports. */
951     svec_init(&new_ports);
952     cfg_get_all_keys(&new_ports, "bridge.%s.port", br->name);
953     svec_sort(&new_ports);
954     if (bridge_get_controller(br) && !svec_contains(&new_ports, br->name)) {
955         svec_add(&new_ports, br->name);
956         svec_sort(&new_ports);
957     }
958     if (!svec_is_unique(&new_ports)) {
959         VLOG_WARN("bridge %s: %s specified twice as bridge port",
960                   br->name, svec_get_duplicate(&new_ports));
961         svec_unique(&new_ports);
962     }
963
964     ofproto_set_mgmt_id(br->ofproto, mgmt_id);
965
966     /* Get rid of deleted ports and add new ports. */
967     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
968         struct port *port = br->ports[i];
969         if (!svec_contains(&new_ports, port->name)) {
970             port_destroy(port);
971         } else {
972             i++;
973         }
974     }
975     for (i = 0; i < new_ports.n; i++) {
976         const char *name = new_ports.names[i];
977         if (!svec_contains(&old_ports, name)) {
978             port_create(br, name);
979         }
980     }
981     svec_destroy(&old_ports);
982     svec_destroy(&new_ports);
983
984     /* Reconfigure all ports. */
985     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
986         port_reconfigure(br->ports[i]);
987     }
988
989     /* Check and delete duplicate interfaces. */
990     svec_init(&ifaces);
991     for (i = 0; i < br->n_ports; ) {
992         struct port *port = br->ports[i];
993         for (j = 0; j < port->n_ifaces; ) {
994             struct iface *iface = port->ifaces[j];
995             if (svec_contains(&ifaces, iface->name)) {
996                 VLOG_ERR("bridge %s: %s interface is on multiple ports, "
997                          "removing from %s",
998                          br->name, iface->name, port->name);
999                 iface_destroy(iface);
1000             } else {
1001                 svec_add(&ifaces, iface->name);
1002                 svec_sort(&ifaces);
1003                 j++;
1004             }
1005         }
1006         if (!port->n_ifaces) {
1007             VLOG_ERR("%s port has no interfaces, dropping", port->name);
1008             port_destroy(port);
1009         } else {
1010             i++;
1011         }
1012     }
1013     svec_destroy(&ifaces);
1014
1015     /* Delete all flows if we're switching from connected to standalone or vice
1016      * versa.  (XXX Should we delete all flows if we are switching from one
1017      * controller to another?) */
1018
1019     /* Configure OpenFlow management listeners. */
1020     svec_init(&listeners);
1021     cfg_get_all_strings(&listeners, "bridge.%s.openflow.listeners", br->name);
1022     if (!listeners.n) {
1023         svec_add_nocopy(&listeners, xasprintf("punix:%s/%s.mgmt",
1024                                               ovs_rundir, br->name));
1025     } else if (listeners.n == 1 && !strcmp(listeners.names[0], "none")) {
1026         svec_clear(&listeners);
1027     }
1028     svec_sort_unique(&listeners);
1029
1030     svec_init(&old_listeners);
1031     ofproto_get_listeners(br->ofproto, &old_listeners);
1032     svec_sort_unique(&old_listeners);
1033
1034     if (!svec_equal(&listeners, &old_listeners)) {
1035         ofproto_set_listeners(br->ofproto, &listeners);
1036     }
1037     svec_destroy(&listeners);
1038     svec_destroy(&old_listeners);
1039
1040     /* Configure OpenFlow controller connection snooping. */
1041     svec_init(&snoops);
1042     cfg_get_all_strings(&snoops, "bridge.%s.openflow.snoops", br->name);
1043     if (!snoops.n) {
1044         svec_add_nocopy(&snoops, xasprintf("punix:%s/%s.snoop",
1045                                            ovs_rundir, br->name));
1046     } else if (snoops.n == 1 && !strcmp(snoops.names[0], "none")) {
1047         svec_clear(&snoops);
1048     }
1049     svec_sort_unique(&snoops);
1050
1051     svec_init(&old_snoops);
1052     ofproto_get_snoops(br->ofproto, &old_snoops);
1053     svec_sort_unique(&old_snoops);
1054
1055     if (!svec_equal(&snoops, &old_snoops)) {
1056         ofproto_set_snoops(br->ofproto, &snoops);
1057     }
1058     svec_destroy(&snoops);
1059     svec_destroy(&old_snoops);
1060
1061     mirror_reconfigure(br);
1062 }
1063
1064 static void
1065 bridge_reconfigure_controller(struct bridge *br)
1066 {
1067     char *pfx = xasprintf("bridge.%s.controller", br->name);
1068     const char *controller;
1069
1070     controller = bridge_get_controller(br);
1071     if ((br->controller != NULL) != (controller != NULL)) {
1072         ofproto_flush_flows(br->ofproto);
1073     }
1074     free(br->controller);
1075     br->controller = controller ? xstrdup(controller) : NULL;
1076
1077     if (controller) {
1078         const char *fail_mode;
1079         int max_backoff, probe;
1080         int rate_limit, burst_limit;
1081
1082         if (!strcmp(controller, "discover")) {
1083             ofproto_set_discovery(br->ofproto, true,
1084                                   cfg_get_string(0, "%s.accept-regex", pfx),
1085                                   cfg_get_bool(0, "%s.update-resolv.conf",
1086                                                pfx));
1087         } else {
1088             struct netdev *netdev;
1089             bool in_band;
1090             int error;
1091
1092             in_band = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
1093                                      "%s.in-band", pfx)
1094                        || cfg_get_bool(0, "%s.in-band", pfx));
1095             ofproto_set_discovery(br->ofproto, false, NULL, NULL);
1096             ofproto_set_in_band(br->ofproto, in_band);
1097
1098             error = netdev_open(br->name, NETDEV_ETH_TYPE_NONE, &netdev);
1099             if (!error) {
1100                 if (cfg_is_valid(CFG_IP | CFG_REQUIRED, "%s.ip", pfx)) {
1101                     struct in_addr ip, mask, gateway;
1102                     ip.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.ip", pfx);
1103                     mask.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.netmask", pfx);
1104                     gateway.s_addr = cfg_get_ip(0, "%s.gateway", pfx);
1105
1106                     netdev_turn_flags_on(netdev, NETDEV_UP, true);
1107                     if (!mask.s_addr) {
1108                         mask.s_addr = guess_netmask(ip.s_addr);
1109                     }
1110                     if (!netdev_set_in4(netdev, ip, mask)) {
1111                         VLOG_INFO("bridge %s: configured IP address "IP_FMT", "
1112                                   "netmask "IP_FMT,
1113                                   br->name, IP_ARGS(&ip.s_addr),
1114                                   IP_ARGS(&mask.s_addr));
1115                     }
1116
1117                     if (gateway.s_addr) {
1118                         if (!netdev_add_router(gateway)) {
1119                             VLOG_INFO("bridge %s: configured gateway "IP_FMT,
1120                                       br->name, IP_ARGS(&gateway.s_addr));
1121                         }
1122                     }
1123                 }
1124                 netdev_close(netdev);
1125             }
1126         }
1127
1128         fail_mode = cfg_get_string(0, "%s.fail-mode", pfx);
1129         if (!fail_mode) {
1130             fail_mode = cfg_get_string(0, "mgmt.fail-mode");
1131         }
1132         ofproto_set_failure(br->ofproto,
1133                             (!fail_mode
1134                              || !strcmp(fail_mode, "standalone")
1135                              || !strcmp(fail_mode, "open")));
1136
1137         probe = cfg_get_int(0, "%s.inactivity-probe", pfx);
1138         if (probe < 5) {
1139             probe = cfg_get_int(0, "mgmt.inactivity-probe");
1140             if (probe < 5) {
1141                 probe = 15;
1142             }
1143         }
1144         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, probe);
1145
1146         max_backoff = cfg_get_int(0, "%s.max-backoff", pfx);
1147         if (!max_backoff) {
1148             max_backoff = cfg_get_int(0, "mgmt.max-backoff");
1149             if (!max_backoff) {
1150                 max_backoff = 15;
1151             }
1152         }
1153         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, max_backoff);
1154
1155         rate_limit = cfg_get_int(0, "%s.rate-limit", pfx);
1156         if (!rate_limit) {
1157             rate_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.rate-limit");
1158         }
1159         burst_limit = cfg_get_int(0, "%s.burst-limit", pfx);
1160         if (!burst_limit) {
1161             burst_limit = cfg_get_int(0, "mgmt.burst-limit");
1162         }
1163         ofproto_set_rate_limit(br->ofproto, rate_limit, burst_limit);
1164
1165         ofproto_set_stp(br->ofproto, cfg_get_bool(0, "%s.stp", pfx));
1166
1167         if (cfg_has("%s.commands.acl", pfx)) {
1168             struct svec command_acls;
1169             char *command_acl;
1170
1171             svec_init(&command_acls);
1172             cfg_get_all_strings(&command_acls, "%s.commands.acl", pfx);
1173             command_acl = svec_join(&command_acls, ",", "");
1174
1175             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, command_acl,
1176                                          cfg_get_string(0, "%s.commands.dir",
1177                                                         pfx));
1178
1179             svec_destroy(&command_acls);
1180             free(command_acl);
1181         } else {
1182             ofproto_set_remote_execution(br->ofproto, NULL, NULL);
1183         }
1184     } else {
1185         union ofp_action action;
1186         flow_t flow;
1187
1188         /* Set up a flow that matches every packet and directs them to
1189          * OFPP_NORMAL (which goes to us). */
1190         memset(&action, 0, sizeof action);
1191         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
1192         action.output.len = htons(sizeof action);
1193         action.output.port = htons(OFPP_NORMAL);
1194         memset(&flow, 0, sizeof flow);
1195         ofproto_add_flow(br->ofproto, &flow, OFPFW_ALL, 0,
1196                          &action, 1, 0);
1197
1198         ofproto_set_in_band(br->ofproto, false);
1199         ofproto_set_max_backoff(br->ofproto, 1);
1200         ofproto_set_probe_interval(br->ofproto, 5);
1201         ofproto_set_failure(br->ofproto, false);
1202         ofproto_set_stp(br->ofproto, false);
1203     }
1204     free(pfx);
1205
1206     ofproto_set_controller(br->ofproto, br->controller);
1207 }
1208
1209 static void
1210 bridge_get_all_ifaces(const struct bridge *br, struct svec *ifaces)
1211 {
1212     size_t i, j;
1213
1214     svec_init(ifaces);
1215     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1216         struct port *port = br->ports[i];
1217         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1218             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1219             svec_add(ifaces, iface->name);
1220         }
1221     }
1222     svec_sort(ifaces);
1223     assert(svec_is_unique(ifaces));
1224 }
1225
1226 /* For robustness, in case the administrator moves around datapath ports behind
1227  * our back, we re-check all the datapath port numbers here.
1228  *
1229  * This function will set the 'dp_ifidx' members of interfaces that have
1230  * disappeared to -1, so only call this function from a context where those
1231  * 'struct iface's will be removed from the bridge.  Otherwise, the -1
1232  * 'dp_ifidx'es will cause trouble later when we try to send them to the
1233  * datapath, which doesn't support UINT16_MAX+1 ports. */
1234 static void
1235 bridge_fetch_dp_ifaces(struct bridge *br)
1236 {
1237     struct odp_port *dpif_ports;
1238     size_t n_dpif_ports;
1239     size_t i, j;
1240
1241     /* Reset all interface numbers. */
1242     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1243         struct port *port = br->ports[i];
1244         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1245             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1246             iface->dp_ifidx = -1;
1247         }
1248     }
1249     port_array_clear(&br->ifaces);
1250
1251     dpif_port_list(&br->dpif, &dpif_ports, &n_dpif_ports);
1252     for (i = 0; i < n_dpif_ports; i++) {
1253         struct odp_port *p = &dpif_ports[i];
1254         struct iface *iface = iface_lookup(br, p->devname);
1255         if (iface) {
1256             if (iface->dp_ifidx >= 0) {
1257                 VLOG_WARN("%s reported interface %s twice",
1258                           dpif_name(&br->dpif), p->devname);
1259             } else if (iface_from_dp_ifidx(br, p->port)) {
1260                 VLOG_WARN("%s reported interface %"PRIu16" twice",
1261                           dpif_name(&br->dpif), p->port);
1262             } else {
1263                 port_array_set(&br->ifaces, p->port, iface);
1264                 iface->dp_ifidx = p->port;
1265             }
1266         }
1267     }
1268     free(dpif_ports);
1269 }
1270 \f
1271 /* Bridge packet processing functions. */
1272
1273 static int
1274 bond_hash(const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1275 {
1276     return hash_bytes(mac, ETH_ADDR_LEN, 0) & BOND_MASK;
1277 }
1278
1279 static struct bond_entry *
1280 lookup_bond_entry(const struct port *port, const uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN])
1281 {
1282     return &port->bond_hash[bond_hash(mac)];
1283 }
1284
1285 static int
1286 bond_choose_iface(const struct port *port)
1287 {
1288     size_t i;
1289     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
1290         if (port->ifaces[i]->enabled) {
1291             return i;
1292         }
1293     }
1294     return -1;
1295 }
1296
1297 static bool
1298 choose_output_iface(const struct port *port, const uint8_t *dl_src,
1299                     uint16_t *dp_ifidx, tag_type *tags)
1300 {
1301     struct iface *iface;
1302
1303     assert(port->n_ifaces);
1304     if (port->n_ifaces == 1) {
1305         iface = port->ifaces[0];
1306     } else {
1307         struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, dl_src);
1308         if (e->iface_idx < 0 || e->iface_idx >= port->n_ifaces
1309             || !port->ifaces[e->iface_idx]->enabled) {
1310             /* XXX select interface properly.  The current interface selection
1311              * is only good for testing the rebalancing code. */
1312             e->iface_idx = bond_choose_iface(port);
1313             if (e->iface_idx < 0) {
1314                 *tags |= port->no_ifaces_tag;
1315                 return false;
1316             }
1317             e->iface_tag = tag_create_random();
1318         }
1319         *tags |= e->iface_tag;
1320         iface = port->ifaces[e->iface_idx];
1321     }
1322     *dp_ifidx = iface->dp_ifidx;
1323     *tags |= iface->tag;        /* Currently only used for bonding. */
1324     return true;
1325 }
1326
1327 static void
1328 bond_link_status_update(struct iface *iface, bool carrier)
1329 {
1330     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1331     struct port *port = iface->port;
1332
1333     if ((carrier == iface->enabled) == (iface->delay_expires == LLONG_MAX)) {
1334         /* Nothing to do. */
1335         return;
1336     }
1337     VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: carrier %s",
1338                  iface->name, carrier ? "detected" : "dropped");
1339     if (carrier == iface->enabled) {
1340         iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1341         VLOG_INFO_RL(&rl, "interface %s: will not be %s",
1342                      iface->name, carrier ? "disabled" : "enabled");
1343     } else {
1344         int delay = carrier ? port->updelay : port->downdelay;
1345         iface->delay_expires = time_msec() + delay;
1346         if (delay) {
1347             VLOG_INFO_RL(&rl,
1348                          "interface %s: will be %s if it stays %s for %d ms",
1349                          iface->name,
1350                          carrier ? "enabled" : "disabled",
1351                          carrier ? "up" : "down",
1352                          delay);
1353         }
1354     }
1355 }
1356
1357 static void
1358 bond_choose_active_iface(struct port *port)
1359 {
1360     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(5, 20);
1361
1362     port->active_iface = bond_choose_iface(port);
1363     port->active_iface_tag = tag_create_random();
1364     if (port->active_iface >= 0) {
1365         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: active interface is now %s",
1366                      port->name, port->ifaces[port->active_iface]->name);
1367     } else {
1368         VLOG_WARN_RL(&rl, "port %s: all ports disabled, no active interface",
1369                      port->name);
1370     }
1371 }
1372
1373 static void
1374 bond_enable_slave(struct iface *iface, bool enable)
1375 {
1376     struct port *port = iface->port;
1377     struct bridge *br = port->bridge;
1378
1379     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
1380     if (enable == iface->enabled) {
1381         return;
1382     }
1383
1384     iface->enabled = enable;
1385     if (!iface->enabled) {
1386         VLOG_WARN("interface %s: enabled", iface->name);
1387         ofproto_revalidate(br->ofproto, iface->tag);
1388         if (iface->port_ifidx == port->active_iface) {
1389             ofproto_revalidate(br->ofproto,
1390                                port->active_iface_tag);
1391             bond_choose_active_iface(port);
1392         }
1393         bond_send_learning_packets(port);
1394     } else {
1395         VLOG_WARN("interface %s: disabled", iface->name);
1396         if (port->active_iface < 0) {
1397             ofproto_revalidate(br->ofproto, port->no_ifaces_tag);
1398             bond_choose_active_iface(port);
1399             bond_send_learning_packets(port);
1400         }
1401         iface->tag = tag_create_random();
1402     }
1403 }
1404
1405 static void
1406 bond_run(struct bridge *br)
1407 {
1408     size_t i, j;
1409
1410     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1411         struct port *port = br->ports[i];
1412         if (port->n_ifaces < 2) {
1413             continue;
1414         }
1415         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1416             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1417             if (time_msec() >= iface->delay_expires) {
1418                 bond_enable_slave(iface, !iface->enabled);
1419             }
1420         }
1421     }
1422 }
1423
1424 static void
1425 bond_wait(struct bridge *br)
1426 {
1427     size_t i, j;
1428
1429     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1430         struct port *port = br->ports[i];
1431         if (port->n_ifaces < 2) {
1432             continue;
1433         }
1434         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
1435             struct iface *iface = port->ifaces[j];
1436             if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
1437                 poll_timer_wait(iface->delay_expires - time_msec());
1438             }
1439         }
1440     }
1441 }
1442
1443 static bool
1444 set_dst(struct dst *p, const flow_t *flow,
1445         const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1446         tag_type *tags)
1447 {
1448     /* STP handling.
1449      *
1450      * XXX This uses too many tags: any broadcast flow will get one tag per
1451      * destination port, and thus a broadcast on a switch of any size is likely
1452      * to have all tag bits set.  We should figure out a way to be smarter.
1453      *
1454      * This is OK when STP is disabled, because stp_state_tag is 0 then. */
1455     *tags |= out_port->stp_state_tag;
1456     if (!(out_port->stp_state & (STP_DISABLED | STP_FORWARDING))) {
1457         return false;
1458     }
1459
1460     p->vlan = (out_port->vlan >= 0 ? OFP_VLAN_NONE
1461               : in_port->vlan >= 0 ? in_port->vlan
1462               : ntohs(flow->dl_vlan));
1463     return choose_output_iface(out_port, flow->dl_src, &p->dp_ifidx, tags);
1464 }
1465
1466 static void
1467 swap_dst(struct dst *p, struct dst *q)
1468 {
1469     struct dst tmp = *p;
1470     *p = *q;
1471     *q = tmp;
1472 }
1473
1474 /* Moves all the dsts with vlan == 'vlan' to the front of the 'n_dsts' in
1475  * 'dsts'.  (This may help performance by reducing the number of VLAN changes
1476  * that we push to the datapath.  We could in fact fully sort the array by
1477  * vlan, but in most cases there are at most two different vlan tags so that's
1478  * possibly overkill.) */
1479 static void
1480 partition_dsts(struct dst *dsts, size_t n_dsts, int vlan)
1481 {
1482     struct dst *first = dsts;
1483     struct dst *last = dsts + n_dsts;
1484
1485     while (first != last) {
1486         /* Invariants:
1487          *      - All dsts < first have vlan == 'vlan'.
1488          *      - All dsts >= last have vlan != 'vlan'.
1489          *      - first < last. */
1490         while (first->vlan == vlan) {
1491             if (++first == last) {
1492                 return;
1493             }
1494         }
1495
1496         /* Same invariants, plus one additional:
1497          *      - first->vlan != vlan.
1498          */
1499         while (last[-1].vlan != vlan) {
1500             if (--last == first) {
1501                 return;
1502             }
1503         }
1504
1505         /* Same invariants, plus one additional:
1506          *      - last[-1].vlan == vlan.*/
1507         swap_dst(first++, --last);
1508     }
1509 }
1510
1511 static int
1512 mirror_mask_ffs(mirror_mask_t mask)
1513 {
1514     BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(unsigned int) >= sizeof(mask));
1515     return ffs(mask);
1516 }
1517
1518 static bool
1519 dst_is_duplicate(const struct dst *dsts, size_t n_dsts,
1520                  const struct dst *test)
1521 {
1522     size_t i;
1523     for (i = 0; i < n_dsts; i++) {
1524         if (dsts[i].vlan == test->vlan && dsts[i].dp_ifidx == test->dp_ifidx) {
1525             return true;
1526         }
1527     }
1528     return false;
1529 }
1530
1531 static bool
1532 port_trunks_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1533 {
1534     return port->vlan < 0 && bitmap_is_set(port->trunks, vlan);
1535 }
1536
1537 static bool
1538 port_includes_vlan(const struct port *port, uint16_t vlan)
1539 {
1540     return vlan == port->vlan || port_trunks_vlan(port, vlan);
1541 }
1542
1543 static size_t
1544 compose_dsts(const struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1545              const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1546              struct dst dsts[], tag_type *tags)
1547 {
1548     mirror_mask_t mirrors = in_port->src_mirrors;
1549     struct dst *dst = dsts;
1550     size_t i;
1551
1552     *tags |= in_port->stp_state_tag;
1553     if (out_port == FLOOD_PORT) {
1554         /* XXX use ODP_FLOOD if no vlans or bonding. */
1555         /* XXX even better, define each VLAN as a datapath port group */
1556         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1557             struct port *port = br->ports[i];
1558             if (port != in_port && port_includes_vlan(port, vlan)
1559                 && !port->is_mirror_output_port
1560                 && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)) {
1561                 mirrors |= port->dst_mirrors;
1562                 dst++;
1563             }
1564         }
1565     } else if (out_port && set_dst(dst, flow, in_port, out_port, tags)) {
1566         mirrors |= out_port->dst_mirrors;
1567         dst++;
1568     }
1569
1570     while (mirrors) {
1571         struct mirror *m = br->mirrors[mirror_mask_ffs(mirrors) - 1];
1572         if (!m->n_vlans || vlan_is_mirrored(m, vlan)) {
1573             if (m->out_port) {
1574                 if (set_dst(dst, flow, in_port, m->out_port, tags)
1575                     && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst)) {
1576                     dst++;
1577                 }
1578             } else {
1579                 for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1580                     struct port *port = br->ports[i];
1581                     if (port_includes_vlan(port, m->out_vlan)
1582                         && set_dst(dst, flow, in_port, port, tags)
1583                         && !dst_is_duplicate(dsts, dst - dsts, dst))
1584                     {
1585                         if (port->vlan < 0) {
1586                             dst->vlan = m->out_vlan;
1587                         }
1588                         if (dst->dp_ifidx == flow->in_port
1589                             && dst->vlan == vlan) {
1590                             /* Don't send out input port on same VLAN. */
1591                             continue;
1592                         }
1593                         dst++;
1594                     }
1595                 }
1596             }
1597         }
1598         mirrors &= mirrors - 1;
1599     }
1600
1601     partition_dsts(dsts, dst - dsts, ntohs(flow->dl_vlan));
1602     return dst - dsts;
1603 }
1604
1605 static void UNUSED
1606 print_dsts(const struct dst *dsts, size_t n)
1607 {
1608     for (; n--; dsts++) {
1609         printf(">p%"PRIu16, dsts->dp_ifidx);
1610         if (dsts->vlan != OFP_VLAN_NONE) {
1611             printf("v%"PRIu16, dsts->vlan);
1612         }
1613     }
1614 }
1615
1616 static void
1617 compose_actions(struct bridge *br, const flow_t *flow, uint16_t vlan,
1618                 const struct port *in_port, const struct port *out_port,
1619                 tag_type *tags, struct odp_actions *actions)
1620 {
1621     struct dst dsts[DP_MAX_PORTS * (MAX_MIRRORS + 1)];
1622     size_t n_dsts;
1623     const struct dst *p;
1624     uint16_t cur_vlan;
1625
1626     n_dsts = compose_dsts(br, flow, vlan, in_port, out_port, dsts, tags);
1627
1628     cur_vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1629     for (p = dsts; p < &dsts[n_dsts]; p++) {
1630         union odp_action *a;
1631         if (p->vlan != cur_vlan) {
1632             if (p->vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1633                 odp_actions_add(actions, ODPAT_STRIP_VLAN);
1634             } else {
1635                 a = odp_actions_add(actions, ODPAT_SET_VLAN_VID);
1636                 a->vlan_vid.vlan_vid = htons(p->vlan);
1637             }
1638             cur_vlan = p->vlan;
1639         }
1640         a = odp_actions_add(actions, ODPAT_OUTPUT);
1641         a->output.port = p->dp_ifidx;
1642     }
1643 }
1644
1645 static bool
1646 is_bcast_arp_reply(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet)
1647 {
1648     struct arp_eth_header *arp = (struct arp_eth_header *) packet->data;
1649     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)
1650             && eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst)
1651             && packet->size >= sizeof(struct arp_eth_header)
1652             && arp->ar_op == ARP_OP_REQUEST);
1653 }
1654
1655 /* If the composed actions may be applied to any packet in the given 'flow',
1656  * returns true.  Otherwise, the actions should only be applied to 'packet', or
1657  * not at all, if 'packet' was NULL. */
1658 static bool
1659 process_flow(struct bridge *br, const flow_t *flow,
1660              const struct ofpbuf *packet, struct odp_actions *actions,
1661              tag_type *tags)
1662 {
1663     struct iface *in_iface;
1664     struct port *in_port;
1665     struct port *out_port = NULL; /* By default, drop the packet/flow. */
1666     int vlan;
1667
1668     /* Find the interface and port structure for the received packet. */
1669     in_iface = iface_from_dp_ifidx(br, flow->in_port);
1670     if (!in_iface) {
1671         /* No interface?  Something fishy... */
1672         if (packet != NULL) {
1673             /* Odd.  A few possible reasons here:
1674              *
1675              * - We deleted an interface but there are still a few packets
1676              *   queued up from it.
1677              *
1678              * - Someone externally added an interface (e.g. with "ovs-dpctl
1679              *   add-if") that we don't know about.
1680              *
1681              * - Packet arrived on the local port but the local port is not
1682              *   one of our bridge ports.
1683              */
1684             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1685
1686             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: received packet on unknown "
1687                          "interface %"PRIu16, br->name, flow->in_port); 
1688         }
1689
1690         /* Return without adding any actions, to drop packets on this flow. */
1691         return true;
1692     }
1693     in_port = in_iface->port;
1694
1695     /* Figure out what VLAN this packet belongs to.
1696      *
1697      * Note that dl_vlan of 0 and of OFP_VLAN_NONE both mean that the packet
1698      * belongs to VLAN 0, so we should treat both cases identically.  (In the
1699      * former case, the packet has an 802.1Q header that specifies VLAN 0,
1700      * presumably to allow a priority to be specified.  In the latter case, the
1701      * packet does not have any 802.1Q header.) */
1702     vlan = ntohs(flow->dl_vlan);
1703     if (vlan == OFP_VLAN_NONE) {
1704         vlan = 0;
1705     }
1706     if (in_port->vlan >= 0) {
1707         if (vlan) {
1708             /* XXX support double tagging? */
1709             if (packet != NULL) {
1710                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1711                 VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %"PRIu16" tagged "
1712                              "packet received on port %s configured with "
1713                              "implicit VLAN %"PRIu16,
1714                              br->name, ntohs(flow->dl_vlan),
1715                              in_port->name, in_port->vlan);
1716             }
1717             goto done;
1718         }
1719         vlan = in_port->vlan;
1720     } else {
1721         if (!port_includes_vlan(in_port, vlan)) {
1722             static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1723             VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping VLAN %d tagged "
1724                          "packet received on port %s not configured for "
1725                          "trunking VLAN %d",
1726                          br->name, vlan, in_port->name, vlan);
1727             goto done;
1728         }
1729     }
1730
1731     /* Drop frames for ports that STP wants entirely killed (both for
1732      * forwarding and for learning).  Later, after we do learning, we'll drop
1733      * the frames that STP wants to do learning but not forwarding on. */
1734     if (in_port->stp_state & (STP_LISTENING | STP_BLOCKING)) {
1735         goto done;
1736     }
1737
1738     /* Drop frames for reserved multicast addresses. */
1739     if (eth_addr_is_reserved(flow->dl_dst)) {
1740         goto done;
1741     }
1742
1743     /* Drop frames on ports reserved for mirroring. */
1744     if (in_port->is_mirror_output_port) {
1745         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
1746         VLOG_WARN_RL(&rl, "bridge %s: dropping packet received on port %s, "
1747                      "which is reserved exclusively for mirroring",
1748                      br->name, in_port->name);
1749         goto done;
1750     }
1751
1752     /* Multicast (and broadcast) packets on bonds need special attention, to
1753      * avoid receiving duplicates. */
1754     if (in_port->n_ifaces > 1 && eth_addr_is_multicast(flow->dl_dst)) {
1755         *tags |= in_port->active_iface_tag;
1756         if (in_port->active_iface != in_iface->port_ifidx) {
1757             /* Drop all multicast packets on inactive slaves. */
1758             goto done;
1759         } else {
1760             /* Drop all multicast packets for which we have learned a different
1761              * input port, because we probably sent the packet on one slaves
1762              * and got it back on the active slave.  Broadcast ARP replies are
1763              * an exception to this rule: the host has moved to another
1764              * switch. */
1765             int src_idx = mac_learning_lookup(br->ml, flow->dl_src, vlan);
1766             if (src_idx != -1 && src_idx != in_port->port_idx) {
1767                 if (packet) {
1768                     if (!is_bcast_arp_reply(flow, packet)) {
1769                         goto done;
1770                     }
1771                 } else {
1772                     /* No way to know whether it's an ARP reply, because the
1773                      * flow entry doesn't include enough information and we
1774                      * don't have a packet.  Punt. */
1775                     return false;
1776                 }
1777             }
1778         }
1779     }
1780
1781     /* MAC learning. */
1782     out_port = FLOOD_PORT;
1783     if (br->ml) {
1784         int out_port_idx;
1785
1786         /* Learn source MAC (but don't try to learn from revalidation). */
1787         if (packet) {
1788             tag_type rev_tag = mac_learning_learn(br->ml, flow->dl_src,
1789                                                   vlan, in_port->port_idx);
1790             if (rev_tag) {
1791                 /* The log messages here could actually be useful in debugging,
1792                  * so keep the rate limit relatively high. */
1793                 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(30,
1794                                                                         300);
1795                 VLOG_DBG_RL(&rl, "bridge %s: learned that "ETH_ADDR_FMT" is "
1796                             "on port %s in VLAN %d",
1797                             br->name, ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
1798                             in_port->name, vlan);
1799                 ofproto_revalidate(br->ofproto, rev_tag);
1800             }
1801         }
1802
1803         /* Determine output port. */
1804         out_port_idx = mac_learning_lookup_tag(br->ml, flow->dl_dst, vlan,
1805                                                tags);
1806         if (out_port_idx >= 0 && out_port_idx < br->n_ports) {
1807             out_port = br->ports[out_port_idx];
1808         }
1809     }
1810
1811     /* Don't send packets out their input ports.  Don't forward frames that STP
1812      * wants us to discard. */
1813     if (in_port == out_port || in_port->stp_state == STP_LEARNING) {
1814         out_port = NULL;
1815     }
1816
1817 done:
1818     compose_actions(br, flow, vlan, in_port, out_port, tags, actions);
1819
1820     /*
1821      * We send out only a single packet, instead of setting up a flow, if the
1822      * packet is an ARP directed to broadcast that arrived on a bonded
1823      * interface.  In such a situation ARP requests and replies must be handled
1824      * differently, but OpenFlow unfortunately can't distinguish them.
1825      */
1826     return (in_port->n_ifaces < 2
1827             || flow->dl_type != htons(ETH_TYPE_ARP)
1828             || !eth_addr_is_broadcast(flow->dl_dst));
1829 }
1830
1831 /* Careful: 'opp' is in host byte order and opp->port_no is an OFP port
1832  * number. */
1833 static void
1834 bridge_port_changed_ofhook_cb(enum ofp_port_reason reason,
1835                               const struct ofp_phy_port *opp,
1836                               void *br_)
1837 {
1838     struct bridge *br = br_;
1839     struct iface *iface;
1840     struct port *port;
1841
1842     iface = iface_from_dp_ifidx(br, ofp_port_to_odp_port(opp->port_no));
1843     if (!iface) {
1844         return;
1845     }
1846     port = iface->port;
1847
1848     if (reason == OFPPR_DELETE) {
1849         VLOG_WARN("bridge %s: interface %s deleted unexpectedly",
1850                   br->name, iface->name);
1851         iface_destroy(iface);
1852         if (!port->n_ifaces) {
1853             VLOG_WARN("bridge %s: port %s has no interfaces, dropping",
1854                       br->name, port->name);
1855             port_destroy(port);
1856         }
1857
1858         bridge_flush(br);
1859     } else {
1860         memcpy(iface->mac, opp->hw_addr, ETH_ADDR_LEN);
1861         if (port->n_ifaces > 1) {
1862             bool up = !(opp->state & OFPPS_LINK_DOWN);
1863             bond_link_status_update(iface, up);
1864             port_update_bond_compat(port);
1865         }
1866     }
1867 }
1868
1869 static bool
1870 bridge_normal_ofhook_cb(const flow_t *flow, const struct ofpbuf *packet,
1871                         struct odp_actions *actions, tag_type *tags, void *br_)
1872 {
1873     struct bridge *br = br_;
1874
1875 #if 0
1876     if (flow->dl_type == htons(OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE)
1877         && eth_addr_equals(flow->dl_dst, stp_eth_addr)) {
1878         brstp_receive(br, flow, payload);
1879         return true;
1880     }
1881 #endif
1882
1883     COVERAGE_INC(bridge_process_flow);
1884     return process_flow(br, flow, packet, actions, tags);
1885 }
1886
1887 static void
1888 bridge_account_flow_ofhook_cb(const flow_t *flow,
1889                               const union odp_action *actions,
1890                               size_t n_actions, unsigned long long int n_bytes,
1891                               void *br_)
1892 {
1893     struct bridge *br = br_;
1894     const union odp_action *a;
1895
1896     if (!br->has_bonded_ports) {
1897         return;
1898     }
1899
1900     for (a = actions; a < &actions[n_actions]; a++) {
1901         if (a->type == ODPAT_OUTPUT) {
1902             struct port *port = port_from_dp_ifidx(br, a->output.port);
1903             if (port && port->n_ifaces >= 2) {
1904                 struct bond_entry *e = lookup_bond_entry(port, flow->dl_src);
1905                 e->tx_bytes += n_bytes;
1906             }
1907         }
1908     }
1909 }
1910
1911 static void
1912 bridge_account_checkpoint_ofhook_cb(void *br_)
1913 {
1914     struct bridge *br = br_;
1915     size_t i;
1916
1917     if (!br->has_bonded_ports) {
1918         return;
1919     }
1920
1921     /* The current ofproto implementation calls this callback at least once a
1922      * second, so this timer implementation is sufficient. */
1923     if (time_msec() < br->bond_next_rebalance) {
1924         return;
1925     }
1926     br->bond_next_rebalance = time_msec() + 10000;
1927
1928     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
1929         struct port *port = br->ports[i];
1930         if (port->n_ifaces > 1) {
1931             bond_rebalance_port(port);
1932         }
1933     }
1934 }
1935
1936 static struct ofhooks bridge_ofhooks = {
1937     bridge_port_changed_ofhook_cb,
1938     bridge_normal_ofhook_cb,
1939     bridge_account_flow_ofhook_cb,
1940     bridge_account_checkpoint_ofhook_cb,
1941 };
1942 \f
1943 /* Bonding functions. */
1944
1945 /* Statistics for a single interface on a bonded port, used for load-based
1946  * bond rebalancing.  */
1947 struct slave_balance {
1948     struct iface *iface;        /* The interface. */
1949     uint64_t tx_bytes;          /* Sum of hashes[*]->tx_bytes. */
1950
1951     /* All the "bond_entry"s that are assigned to this interface, in order of
1952      * increasing tx_bytes. */
1953     struct bond_entry **hashes;
1954     size_t n_hashes;
1955 };
1956
1957 /* Sorts pointers to pointers to bond_entries in ascending order by the
1958  * interface to which they are assigned, and within a single interface in
1959  * ascending order of bytes transmitted. */
1960 static int
1961 compare_bond_entries(const void *a_, const void *b_)
1962 {
1963     const struct bond_entry *const *ap = a_;
1964     const struct bond_entry *const *bp = b_;
1965     const struct bond_entry *a = *ap;
1966     const struct bond_entry *b = *bp;
1967     if (a->iface_idx != b->iface_idx) {
1968         return a->iface_idx > b->iface_idx ? 1 : -1;
1969     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
1970         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? 1 : -1;
1971     } else {
1972         return 0;
1973     }
1974 }
1975
1976 /* Sorts slave_balances so that enabled ports come first, and otherwise in
1977  * *descending* order by number of bytes transmitted. */
1978 static int
1979 compare_slave_balance(const void *a_, const void *b_)
1980 {
1981     const struct slave_balance *a = a_;
1982     const struct slave_balance *b = b_;
1983     if (a->iface->enabled != b->iface->enabled) {
1984         return a->iface->enabled ? -1 : 1;
1985     } else if (a->tx_bytes != b->tx_bytes) {
1986         return a->tx_bytes > b->tx_bytes ? -1 : 1;
1987     } else {
1988         return 0;
1989     }
1990 }
1991
1992 static void
1993 swap_bals(struct slave_balance *a, struct slave_balance *b)
1994 {
1995     struct slave_balance tmp = *a;
1996     *a = *b;
1997     *b = tmp;
1998 }
1999
2000 /* Restores the 'n_bals' slave_balance structures in 'bals' to sorted order
2001  * given that 'p' (and only 'p') might be in the wrong location.
2002  *
2003  * This function invalidates 'p', since it might now be in a different memory
2004  * location. */
2005 static void
2006 resort_bals(struct slave_balance *p,
2007             struct slave_balance bals[], size_t n_bals)
2008 {
2009     if (n_bals > 1) {
2010         for (; p > bals && p->tx_bytes > p[-1].tx_bytes; p--) {
2011             swap_bals(p, p - 1);
2012         }
2013         for (; p < &bals[n_bals - 1] && p->tx_bytes < p[1].tx_bytes; p++) {
2014             swap_bals(p, p + 1);
2015         }
2016     }
2017 }
2018
2019 static void
2020 log_bals(const struct slave_balance *bals, size_t n_bals, struct port *port)
2021 {
2022     if (VLOG_IS_DBG_ENABLED()) {
2023         struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2024         const struct slave_balance *b;
2025
2026         for (b = bals; b < bals + n_bals; b++) {
2027             size_t i;
2028
2029             if (b > bals) {
2030                 ds_put_char(&ds, ',');
2031             }
2032             ds_put_format(&ds, " %s %"PRIu64"kB",
2033                           b->iface->name, b->tx_bytes / 1024);
2034
2035             if (!b->iface->enabled) {
2036                 ds_put_cstr(&ds, " (disabled)");
2037             }
2038             if (b->n_hashes > 0) {
2039                 ds_put_cstr(&ds, " (");
2040                 for (i = 0; i < b->n_hashes; i++) {
2041                     const struct bond_entry *e = b->hashes[i];
2042                     if (i > 0) {
2043                         ds_put_cstr(&ds, " + ");
2044                     }
2045                     ds_put_format(&ds, "h%td: %"PRIu64"kB",
2046                                   e - port->bond_hash, e->tx_bytes / 1024);
2047                 }
2048                 ds_put_cstr(&ds, ")");
2049             }
2050         }
2051         VLOG_DBG("bond %s:%s", port->name, ds_cstr(&ds));
2052         ds_destroy(&ds);
2053     }
2054 }
2055
2056 /* Shifts 'hash' from 'from' to 'to' within 'port'. */
2057 static void
2058 bond_shift_load(struct slave_balance *from, struct slave_balance *to,
2059                 struct bond_entry *hash)
2060 {
2061     struct port *port = from->iface->port;
2062     uint64_t delta = hash->tx_bytes;
2063
2064     VLOG_INFO("bond %s: shift %"PRIu64"kB of load (with hash %td) "
2065               "from %s to %s (now carrying %"PRIu64"kB and "
2066               "%"PRIu64"kB load, respectively)",
2067               port->name, delta / 1024, hash - port->bond_hash,
2068               from->iface->name, to->iface->name,
2069               (from->tx_bytes - delta) / 1024,
2070               (to->tx_bytes + delta) / 1024);
2071
2072     /* Delete element from from->hashes.
2073      *
2074      * We don't bother to add the element to to->hashes because not only would
2075      * it require more work, the only purpose it would be to allow that hash to
2076      * be migrated to another slave in this rebalancing run, and there is no
2077      * point in doing that.  */
2078     if (from->hashes[0] == hash) {
2079         from->hashes++;
2080     } else {
2081         int i = hash - from->hashes[0];
2082         memmove(from->hashes + i, from->hashes + i + 1,
2083                 (from->n_hashes - (i + 1)) * sizeof *from->hashes);
2084     }
2085     from->n_hashes--;
2086
2087     /* Shift load away from 'from' to 'to'. */
2088     from->tx_bytes -= delta;
2089     to->tx_bytes += delta;
2090
2091     /* Arrange for flows to be revalidated. */
2092     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, hash->iface_tag);
2093     hash->iface_idx = to->iface->port_ifidx;
2094     hash->iface_tag = tag_create_random();
2095 }
2096
2097 static void
2098 bond_rebalance_port(struct port *port)
2099 {
2100     struct slave_balance bals[DP_MAX_PORTS];
2101     size_t n_bals;
2102     struct bond_entry *hashes[BOND_MASK + 1];
2103     struct slave_balance *b, *from, *to;
2104     struct bond_entry *e;
2105     size_t i;
2106
2107     /* Sets up 'bals' to describe each of the port's interfaces, sorted in
2108      * descending order of tx_bytes, so that bals[0] represents the most
2109      * heavily loaded slave and bals[n_bals - 1] represents the least heavily
2110      * loaded slave.
2111      *
2112      * The code is a bit tricky: to avoid dynamically allocating a 'hashes'
2113      * array for each slave_balance structure, we sort our local array of
2114      * hashes in order by slave, so that all of the hashes for a given slave
2115      * become contiguous in memory, and then we point each 'hashes' members of
2116      * a slave_balance structure to the start of a contiguous group. */
2117     n_bals = port->n_ifaces;
2118     for (b = bals; b < &bals[n_bals]; b++) {
2119         b->iface = port->ifaces[b - bals];
2120         b->tx_bytes = 0;
2121         b->hashes = NULL;
2122         b->n_hashes = 0;
2123     }
2124     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2125         hashes[i] = &port->bond_hash[i];
2126     }
2127     qsort(hashes, BOND_MASK + 1, sizeof *hashes, compare_bond_entries);
2128     for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2129         e = hashes[i];
2130         if (e->iface_idx >= 0 && e->iface_idx < port->n_ifaces) {
2131             b = &bals[e->iface_idx];
2132             b->tx_bytes += e->tx_bytes;
2133             if (!b->hashes) {
2134                 b->hashes = &hashes[i];
2135             }
2136             b->n_hashes++;
2137         }
2138     }
2139     qsort(bals, n_bals, sizeof *bals, compare_slave_balance);
2140     log_bals(bals, n_bals, port);
2141
2142     /* Discard slaves that aren't enabled (which were sorted to the back of the
2143      * array earlier). */
2144     while (!bals[n_bals - 1].iface->enabled) {
2145         n_bals--;
2146         if (!n_bals) {
2147             return;
2148         }
2149     }
2150
2151     /* Shift load from the most-loaded slaves to the least-loaded slaves. */
2152     to = &bals[n_bals - 1];
2153     for (from = bals; from < to; ) {
2154         uint64_t overload = from->tx_bytes - to->tx_bytes;
2155         if (overload < to->tx_bytes >> 5 || overload < 100000) {
2156             /* The extra load on 'from' (and all less-loaded slaves), compared
2157              * to that of 'to' (the least-loaded slave), is less than ~3%, or
2158              * it is less than ~1Mbps.  No point in rebalancing. */
2159             break;
2160         } else if (from->n_hashes == 1) {
2161             /* 'from' only carries a single MAC hash, so we can't shift any
2162              * load away from it, even though we want to. */
2163             from++;
2164         } else {
2165             /* 'from' is carrying significantly more load than 'to', and that
2166              * load is split across at least two different hashes.  Pick a hash
2167              * to migrate to 'to' (the least-loaded slave), given that doing so
2168              * must not cause 'to''s load to exceed 'from''s load.
2169              *
2170              * The sort order we use means that we prefer to shift away the
2171              * smallest hashes instead of the biggest ones.  There is little
2172              * reason behind this decision; we could use the opposite sort
2173              * order to shift away big hashes ahead of small ones. */
2174             size_t i;
2175
2176             for (i = 0; i < from->n_hashes; i++) {
2177                 uint64_t delta = from->hashes[i]->tx_bytes;
2178                 if (to->tx_bytes + delta < from->tx_bytes - delta) {
2179                     break;
2180                 }
2181             }
2182             if (i < from->n_hashes) {
2183                 bond_shift_load(from, to, from->hashes[i]);
2184
2185                 /* Re-sort 'bals'.  Note that this may make 'from' and 'to'
2186                  * point to different slave_balance structures.  It is only
2187                  * valid to do these two operations in a row at all because we
2188                  * know that 'from' will not move past 'to' and vice versa. */
2189                 resort_bals(from, bals, n_bals);
2190                 resort_bals(to, bals, n_bals);
2191             } else {
2192                 from++;
2193             }
2194         }
2195     }
2196
2197     /* Implement exponentially weighted moving average.  A weight of 1/2 causes
2198      * historical data to decay to <1% in 7 rebalancing runs.  */
2199     for (e = &port->bond_hash[0]; e <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; e++) {
2200         e->tx_bytes /= 2;
2201     }
2202 }
2203
2204 static void
2205 bond_send_learning_packets(struct port *port)
2206 {
2207     struct bridge *br = port->bridge;
2208     struct mac_entry *e;
2209     struct ofpbuf packet;
2210     int error, n_packets, n_errors;
2211
2212     if (!port->n_ifaces || port->active_iface < 0 || !br->ml) {
2213         return;
2214     }
2215
2216     ofpbuf_init(&packet, 128);
2217     error = n_packets = n_errors = 0;
2218     LIST_FOR_EACH (e, struct mac_entry, lru_node, &br->ml->lrus) {
2219         static const char s[] = "Open vSwitch Bond Failover";
2220         union ofp_action actions[2], *a;
2221         struct eth_header *eth;
2222         struct llc_snap_header *llc_snap;
2223         uint16_t dp_ifidx;
2224         tag_type tags = 0;
2225         flow_t flow;
2226         int retval;
2227
2228         if (e->port == port->port_idx
2229             || !choose_output_iface(port, e->mac, &dp_ifidx, &tags)) {
2230             continue;
2231         }
2232
2233         /* Compose packet to send. */
2234         ofpbuf_clear(&packet);
2235         eth = ofpbuf_put_zeros(&packet, ETH_HEADER_LEN);
2236         llc_snap = ofpbuf_put_zeros(&packet, LLC_SNAP_HEADER_LEN);
2237         ofpbuf_put(&packet, s, sizeof s); /* Includes null byte. */
2238         ofpbuf_put(&packet, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2239
2240         memcpy(eth->eth_dst, eth_addr_broadcast, ETH_ADDR_LEN);
2241         memcpy(eth->eth_src, e->mac, ETH_ADDR_LEN);
2242         eth->eth_type = htons(packet.size - ETH_HEADER_LEN);
2243
2244         llc_snap->llc.llc_dsap = LLC_DSAP_SNAP;
2245         llc_snap->llc.llc_ssap = LLC_SSAP_SNAP;
2246         llc_snap->llc.llc_cntl = LLC_CNTL_SNAP;
2247         memcpy(llc_snap->snap.snap_org, "\x00\x23\x20", 3);
2248         llc_snap->snap.snap_type = htons(0xf177); /* Random number. */
2249
2250         /* Compose actions. */
2251         memset(actions, 0, sizeof actions);
2252         a = actions;
2253         if (e->vlan) {
2254             a->vlan_vid.type = htons(OFPAT_SET_VLAN_VID);
2255             a->vlan_vid.len = htons(sizeof *a);
2256             a->vlan_vid.vlan_vid = htons(e->vlan);
2257             a++;
2258         }
2259         a->output.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
2260         a->output.len = htons(sizeof *a);
2261         a->output.port = htons(odp_port_to_ofp_port(dp_ifidx));
2262         a++;
2263
2264         /* Send packet. */
2265         n_packets++;
2266         flow_extract(&packet, ODPP_NONE, &flow);
2267         retval = ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, actions, a - actions,
2268                                      &packet);
2269         if (retval) {
2270             error = retval;
2271             n_errors++;
2272         }
2273     }
2274     ofpbuf_uninit(&packet);
2275
2276     if (n_errors) {
2277         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
2278         VLOG_WARN_RL(&rl, "bond %s: %d errors sending %d gratuitous learning "
2279                      "packets, last error was: %s",
2280                      port->name, n_errors, n_packets, strerror(error));
2281     } else {
2282         VLOG_DBG("bond %s: sent %d gratuitous learning packets",
2283                  port->name, n_packets);
2284     }
2285 }
2286 \f
2287 /* Bonding unixctl user interface functions. */
2288
2289 static void
2290 bond_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn, const char *args UNUSED)
2291 {
2292     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2293     const struct bridge *br;
2294
2295     ds_put_cstr(&ds, "bridge\tbond\tslaves\n");
2296
2297     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2298         size_t i;
2299
2300         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2301             const struct port *port = br->ports[i];
2302             if (port->n_ifaces > 1) {
2303                 size_t j;
2304
2305                 ds_put_format(&ds, "%s\t%s\t", br->name, port->name);
2306                 for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2307                     const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2308                     if (j) {
2309                         ds_put_cstr(&ds, ", ");
2310                     }
2311                     ds_put_cstr(&ds, iface->name);
2312                 }
2313                 ds_put_char(&ds, '\n');
2314             }
2315         }
2316     }
2317     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2318     ds_destroy(&ds);
2319 }
2320
2321 static struct port *
2322 bond_find(const char *name)
2323 {
2324     const struct bridge *br;
2325
2326     LIST_FOR_EACH (br, struct bridge, node, &all_bridges) {
2327         size_t i;
2328
2329         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2330             struct port *port = br->ports[i];
2331             if (!strcmp(port->name, name) && port->n_ifaces > 1) {
2332                 return port;
2333             }
2334         }
2335     }
2336     return NULL;
2337 }
2338
2339 static void
2340 bond_unixctl_show(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2341 {
2342     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
2343     const struct port *port;
2344     size_t j;
2345
2346     port = bond_find(args);
2347     if (!port) {
2348         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2349         return;
2350     }
2351
2352     ds_put_format(&ds, "updelay: %d ms\n", port->updelay);
2353     ds_put_format(&ds, "downdelay: %d ms\n", port->downdelay);
2354     ds_put_format(&ds, "next rebalance: %lld ms\n",
2355                   port->bridge->bond_next_rebalance - time_msec());
2356     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2357         const struct iface *iface = port->ifaces[j];
2358         struct bond_entry *be;
2359
2360         /* Basic info. */
2361         ds_put_format(&ds, "slave %s: %s\n",
2362                       iface->name, iface->enabled ? "enabled" : "disabled");
2363         if (j == port->active_iface) {
2364             ds_put_cstr(&ds, "\tactive slave\n");
2365         }
2366         if (iface->delay_expires != LLONG_MAX) {
2367             ds_put_format(&ds, "\t%s expires in %lld ms\n",
2368                           iface->enabled ? "downdelay" : "updelay",
2369                           iface->delay_expires - time_msec());
2370         }
2371
2372         /* Hashes. */
2373         for (be = port->bond_hash; be <= &port->bond_hash[BOND_MASK]; be++) {
2374             int hash = be - port->bond_hash;
2375             struct mac_entry *me;
2376
2377             if (be->iface_idx != j) {
2378                 continue;
2379             }
2380
2381             ds_put_format(&ds, "\thash %d: %lld kB load\n",
2382                           hash, be->tx_bytes / 1024);
2383
2384             /* MACs. */
2385             if (!port->bridge->ml) {
2386                 break;
2387             }
2388
2389             LIST_FOR_EACH (me, struct mac_entry, lru_node,
2390                            &port->bridge->ml->lrus) {
2391                 uint16_t dp_ifidx;
2392                 tag_type tags = 0;
2393                 if (bond_hash(me->mac) == hash
2394                     && me->port != port->port_idx
2395                     && choose_output_iface(port, me->mac, &dp_ifidx, &tags)
2396                     && dp_ifidx == iface->dp_ifidx)
2397                 {
2398                     ds_put_format(&ds, "\t\t"ETH_ADDR_FMT"\n",
2399                                   ETH_ADDR_ARGS(me->mac));
2400                 }
2401             }
2402         }
2403     }
2404     unixctl_command_reply(conn, 200, ds_cstr(&ds));
2405     ds_destroy(&ds);
2406 }
2407
2408 static void
2409 bond_unixctl_migrate(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2410 {
2411     char *args = (char *) args_;
2412     char *save_ptr = NULL;
2413     char *bond_s, *hash_s, *slave_s;
2414     uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
2415     struct port *port;
2416     struct iface *iface;
2417     struct bond_entry *entry;
2418     int hash;
2419
2420     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2421     hash_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2422     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2423     if (!slave_s) {
2424         unixctl_command_reply(conn, 501,
2425                               "usage: bond/migrate BOND HASH SLAVE");
2426         return;
2427     }
2428
2429     port = bond_find(bond_s);
2430     if (!port) {
2431         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2432         return;
2433     }
2434
2435     if (sscanf(hash_s, "%"SCNx8":%"SCNx8":%"SCNx8":%"SCNx8":%"SCNx8":%"SCNx8,
2436                &mac[0], &mac[1], &mac[2], &mac[3], &mac[4], &mac[5]) == 6) {
2437         hash = bond_hash(mac);
2438     } else if (strspn(hash_s, "0123456789") == strlen(hash_s)) {
2439         hash = atoi(hash_s) & BOND_MASK;
2440     } else {
2441         unixctl_command_reply(conn, 501, "bad hash");
2442         return;
2443     }
2444
2445     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2446     if (!iface) {
2447         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2448         return;
2449     }
2450
2451     if (!iface->enabled) {
2452         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot migrate to disabled slave");
2453         return;
2454     }
2455
2456     entry = &port->bond_hash[hash];
2457     ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, entry->iface_tag);
2458     entry->iface_idx = iface->port_ifidx;
2459     entry->iface_tag = tag_create_random();
2460     unixctl_command_reply(conn, 200, "migrated");
2461 }
2462
2463 static void
2464 bond_unixctl_set_active_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_)
2465 {
2466     char *args = (char *) args_;
2467     char *save_ptr = NULL;
2468     char *bond_s, *slave_s;
2469     struct port *port;
2470     struct iface *iface;
2471
2472     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2473     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2474     if (!slave_s) {
2475         unixctl_command_reply(conn, 501,
2476                               "usage: bond/set-active-slave BOND SLAVE");
2477         return;
2478     }
2479
2480     port = bond_find(bond_s);
2481     if (!port) {
2482         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2483         return;
2484     }
2485
2486     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2487     if (!iface) {
2488         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2489         return;
2490     }
2491
2492     if (!iface->enabled) {
2493         unixctl_command_reply(conn, 501, "cannot make disabled slave active");
2494         return;
2495     }
2496
2497     if (port->active_iface != iface->port_ifidx) {
2498         ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2499         port->active_iface = iface->port_ifidx;
2500         port->active_iface_tag = tag_create_random();
2501         VLOG_INFO("port %s: active interface is now %s",
2502                   port->name, iface->name);
2503         bond_send_learning_packets(port);
2504         unixctl_command_reply(conn, 200, "done");
2505     } else {
2506         unixctl_command_reply(conn, 200, "no change");
2507     }
2508 }
2509
2510 static void
2511 enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args_, bool enable)
2512 {
2513     char *args = (char *) args_;
2514     char *save_ptr = NULL;
2515     char *bond_s, *slave_s;
2516     struct port *port;
2517     struct iface *iface;
2518
2519     bond_s = strtok_r(args, " ", &save_ptr);
2520     slave_s = strtok_r(NULL, " ", &save_ptr);
2521     if (!slave_s) {
2522         unixctl_command_reply(conn, 501,
2523                               "usage: bond/enable/disable-slave BOND SLAVE");
2524         return;
2525     }
2526
2527     port = bond_find(bond_s);
2528     if (!port) {
2529         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such bond");
2530         return;
2531     }
2532
2533     iface = port_lookup_iface(port, slave_s);
2534     if (!iface) {
2535         unixctl_command_reply(conn, 501, "no such slave");
2536         return;
2537     }
2538
2539     bond_enable_slave(iface, enable);
2540     unixctl_command_reply(conn, 501, enable ? "enabled" : "disabled");
2541 }
2542
2543 static void
2544 bond_unixctl_enable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2545 {
2546     enable_slave(conn, args, true);
2547 }
2548
2549 static void
2550 bond_unixctl_disable_slave(struct unixctl_conn *conn, const char *args)
2551 {
2552     enable_slave(conn, args, false);
2553 }
2554
2555 static void
2556 bond_init(void)
2557 {
2558     unixctl_command_register("bond/list", bond_unixctl_list);
2559     unixctl_command_register("bond/show", bond_unixctl_show);
2560     unixctl_command_register("bond/migrate", bond_unixctl_migrate);
2561     unixctl_command_register("bond/set-active-slave",
2562                              bond_unixctl_set_active_slave);
2563     unixctl_command_register("bond/enable-slave", bond_unixctl_enable_slave);
2564     unixctl_command_register("bond/disable-slave", bond_unixctl_disable_slave);
2565 }
2566 \f
2567 /* Port functions. */
2568
2569 static void
2570 port_create(struct bridge *br, const char *name)
2571 {
2572     struct port *port;
2573
2574     port = xcalloc(1, sizeof *port);
2575     port->bridge = br;
2576     port->port_idx = br->n_ports;
2577     port->vlan = -1;
2578     port->trunks = NULL;
2579     port->name = xstrdup(name);
2580     port->active_iface = -1;
2581     port->stp_state = STP_DISABLED;
2582     port->stp_state_tag = 0;
2583
2584     if (br->n_ports >= br->allocated_ports) {
2585         br->ports = x2nrealloc(br->ports, &br->allocated_ports,
2586                                sizeof *br->ports);
2587     }
2588     br->ports[br->n_ports++] = port;
2589
2590     VLOG_INFO("created port %s on bridge %s", port->name, br->name);
2591     bridge_flush(br);
2592 }
2593
2594 static void
2595 port_reconfigure(struct port *port)
2596 {
2597     bool bonded = cfg_has_section("bonding.%s", port->name);
2598     struct svec old_ifaces, new_ifaces;
2599     unsigned long *trunks;
2600     int vlan;
2601     size_t i;
2602
2603     /* Collect old and new interfaces. */
2604     svec_init(&old_ifaces);
2605     svec_init(&new_ifaces);
2606     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2607         svec_add(&old_ifaces, port->ifaces[i]->name);
2608     }
2609     svec_sort(&old_ifaces);
2610     if (bonded) {
2611         cfg_get_all_keys(&new_ifaces, "bonding.%s.slave", port->name);
2612         if (!new_ifaces.n) {
2613             VLOG_ERR("port %s: no interfaces specified for bonded port",
2614                      port->name);
2615         } else if (new_ifaces.n == 1) {
2616             VLOG_WARN("port %s: only 1 interface specified for bonded port",
2617                       port->name);
2618         }
2619
2620         port->updelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.updelay", port->name);
2621         if (port->updelay < 0) {
2622             port->updelay = 0;
2623         }
2624         port->downdelay = cfg_get_int(0, "bonding.%s.downdelay", port->name);
2625         if (port->downdelay < 0) {
2626             port->downdelay = 0;
2627         }
2628     } else {
2629         svec_init(&new_ifaces);
2630         svec_add(&new_ifaces, port->name);
2631     }
2632
2633     /* Get rid of deleted interfaces and add new interfaces. */
2634     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2635         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2636         if (!svec_contains(&new_ifaces, iface->name)) {
2637             iface_destroy(iface);
2638         } else {
2639             i++;
2640         }
2641     }
2642     for (i = 0; i < new_ifaces.n; i++) {
2643         const char *name = new_ifaces.names[i];
2644         if (!svec_contains(&old_ifaces, name)) {
2645             iface_create(port, name);
2646         }
2647     }
2648
2649     /* Get VLAN tag. */
2650     vlan = -1;
2651     if (cfg_has("vlan.%s.tag", port->name)) {
2652         if (!bonded) {
2653             vlan = cfg_get_vlan(0, "vlan.%s.tag", port->name);
2654             if (vlan >= 0 && vlan <= 4095) {
2655                 VLOG_DBG("port %s: assigning VLAN tag %d", port->name, vlan);
2656             }
2657         } else {
2658             /* It's possible that bonded, VLAN-tagged ports make sense.  Maybe
2659              * they even work as-is.  But they have not been tested. */
2660             VLOG_WARN("port %s: VLAN tags not supported on bonded ports",
2661                       port->name);
2662         }
2663     }
2664     if (port->vlan != vlan) {
2665         port->vlan = vlan;
2666         bridge_flush(port->bridge);
2667     }
2668
2669     /* Get trunked VLANs. */
2670     trunks = NULL;
2671     if (vlan < 0) {
2672         size_t n_trunks, n_errors;
2673         size_t i;
2674
2675         trunks = bitmap_allocate(4096);
2676         n_trunks = cfg_count("vlan.%s.trunks", port->name);
2677         n_errors = 0;
2678         for (i = 0; i < n_trunks; i++) {
2679             int trunk = cfg_get_vlan(i, "vlan.%s.trunks", port->name);
2680             if (trunk >= 0) {
2681                 bitmap_set1(trunks, trunk);
2682             } else {
2683                 n_errors++;
2684             }
2685         }
2686         if (n_errors) {
2687             VLOG_ERR("port %s: invalid values for %zu trunk VLANs",
2688                      port->name, n_trunks);
2689         }
2690         if (n_errors == n_trunks) {
2691             if (n_errors) {
2692                 VLOG_ERR("port %s: no valid trunks, trunking all VLANs",
2693                          port->name);
2694             }
2695             bitmap_set_multiple(trunks, 0, 4096, 1);
2696         }
2697     } else {
2698         if (cfg_has("vlan.%s.trunks", port->name)) {
2699             VLOG_ERR("ignoring vlan.%s.trunks in favor of vlan.%s.vlan",
2700                      port->name, port->name);
2701         }
2702     }
2703     if (trunks == NULL
2704         ? port->trunks != NULL
2705         : port->trunks == NULL || !bitmap_equal(trunks, port->trunks, 4096)) {
2706         bridge_flush(port->bridge);
2707     }
2708     bitmap_free(port->trunks);
2709     port->trunks = trunks;
2710
2711     svec_destroy(&old_ifaces);
2712     svec_destroy(&new_ifaces);
2713 }
2714
2715 static void
2716 port_destroy(struct port *port)
2717 {
2718     if (port) {
2719         struct bridge *br = port->bridge;
2720         struct port *del;
2721         size_t i;
2722
2723         proc_net_compat_update_vlan(port->name, NULL, 0);
2724
2725         for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2726             struct mirror *m = br->mirrors[i];
2727             if (m && m->out_port == port) {
2728                 mirror_destroy(m);
2729             }
2730         }
2731
2732         while (port->n_ifaces > 0) {
2733             iface_destroy(port->ifaces[port->n_ifaces - 1]);
2734         }
2735
2736         del = br->ports[port->port_idx] = br->ports[--br->n_ports];
2737         del->port_idx = port->port_idx;
2738
2739         free(port->ifaces);
2740         bitmap_free(port->trunks);
2741         free(port->name);
2742         free(port);
2743         bridge_flush(br);
2744     }
2745 }
2746
2747 static struct port *
2748 port_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
2749 {
2750     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, dp_ifidx);
2751     return iface ? iface->port : NULL;
2752 }
2753
2754 static struct port *
2755 port_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
2756 {
2757     size_t i;
2758
2759     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2760         struct port *port = br->ports[i];
2761         if (!strcmp(port->name, name)) {
2762             return port;
2763         }
2764     }
2765     return NULL;
2766 }
2767
2768 static struct iface *
2769 port_lookup_iface(const struct port *port, const char *name)
2770 {
2771     size_t j;
2772
2773     for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2774         struct iface *iface = port->ifaces[j];
2775         if (!strcmp(iface->name, name)) {
2776             return iface;
2777         }
2778     }
2779     return NULL;
2780 }
2781
2782 static void
2783 port_update_bonding(struct port *port)
2784 {
2785     if (port->n_ifaces < 2) {
2786         /* Not a bonded port. */
2787         if (port->bond_hash) {
2788             free(port->bond_hash);
2789             port->bond_hash = NULL;
2790             proc_net_compat_update_bond(port->name, NULL);
2791         }
2792     } else {
2793         if (!port->bond_hash) {
2794             size_t i;
2795
2796             port->bond_hash = xcalloc(BOND_MASK + 1, sizeof *port->bond_hash);
2797             for (i = 0; i <= BOND_MASK; i++) {
2798                 struct bond_entry *e = &port->bond_hash[i];
2799                 e->iface_idx = -1;
2800                 e->tx_bytes = 0;
2801             }
2802             port->no_ifaces_tag = tag_create_random();
2803             bond_choose_active_iface(port);
2804         }
2805         port_update_bond_compat(port);
2806     }
2807 }
2808
2809 static void
2810 port_update_bond_compat(struct port *port)
2811 {
2812     struct compat_bond bond;
2813     size_t i;
2814
2815     if (port->n_ifaces < 2) {
2816         return;
2817     }
2818
2819     bond.up = false;
2820     bond.updelay = port->updelay;
2821     bond.downdelay = port->downdelay;
2822     bond.n_slaves = port->n_ifaces;
2823     bond.slaves = xmalloc(port->n_ifaces * sizeof *bond.slaves);
2824     for (i = 0; i < port->n_ifaces; i++) {
2825         struct iface *iface = port->ifaces[i];
2826         struct compat_bond_slave *slave = &bond.slaves[i];
2827         slave->name = iface->name;
2828         slave->up = ((iface->enabled && iface->delay_expires == LLONG_MAX) ||
2829                      (!iface->enabled && iface->delay_expires != LLONG_MAX));
2830         if (slave->up) {
2831             bond.up = true;
2832         }
2833         memcpy(slave->mac, iface->mac, ETH_ADDR_LEN);
2834     }
2835     proc_net_compat_update_bond(port->name, &bond);
2836     free(bond.slaves);
2837 }
2838
2839 static void
2840 port_update_vlan_compat(struct port *port)
2841 {
2842     struct bridge *br = port->bridge;
2843     char *vlandev_name = NULL;
2844
2845     if (port->vlan > 0) {
2846         /* Figure out the name that the VLAN device should actually have, if it
2847          * existed.  This takes some work because the VLAN device would not
2848          * have port->name in its name; rather, it would have the trunk port's
2849          * name, and 'port' would be attached to a bridge that also had the
2850          * VLAN device one of its ports.  So we need to find a trunk port that
2851          * includes port->vlan.
2852          *
2853          * There might be more than one candidate.  This doesn't happen on
2854          * XenServer, so if it happens we just pick the first choice in
2855          * alphabetical order instead of creating multiple VLAN devices. */
2856         size_t i;
2857         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2858             struct port *p = br->ports[i];
2859             if (port_trunks_vlan(p, port->vlan)
2860                 && p->n_ifaces
2861                 && (!vlandev_name || strcmp(p->name, vlandev_name) <= 0))
2862             {
2863                 const uint8_t *ea = p->ifaces[0]->mac;
2864                 if (!eth_addr_is_multicast(ea) &&
2865                     !eth_addr_is_reserved(ea) &&
2866                     !eth_addr_is_zero(ea)) {
2867                     vlandev_name = p->name;
2868                 }
2869             }
2870         }
2871     }
2872     proc_net_compat_update_vlan(port->name, vlandev_name, port->vlan);
2873 }
2874 \f
2875 /* Interface functions. */
2876
2877 static void
2878 iface_create(struct port *port, const char *name)
2879 {
2880     struct iface *iface;
2881
2882     iface = xcalloc(1, sizeof *iface);
2883     iface->port = port;
2884     iface->port_ifidx = port->n_ifaces;
2885     iface->name = xstrdup(name);
2886     iface->dp_ifidx = -1;
2887     iface->tag = tag_create_random();
2888     iface->delay_expires = LLONG_MAX;
2889
2890     netdev_nodev_get_etheraddr(name, iface->mac);
2891     netdev_nodev_get_carrier(name, &iface->enabled);
2892
2893     if (port->n_ifaces >= port->allocated_ifaces) {
2894         port->ifaces = x2nrealloc(port->ifaces, &port->allocated_ifaces,
2895                                   sizeof *port->ifaces);
2896     }
2897     port->ifaces[port->n_ifaces++] = iface;
2898     if (port->n_ifaces > 1) {
2899         port->bridge->has_bonded_ports = true;
2900     }
2901
2902     VLOG_DBG("attached network device %s to port %s", iface->name, port->name);
2903
2904     port_update_bonding(port);
2905     bridge_flush(port->bridge);
2906 }
2907
2908 static void
2909 iface_destroy(struct iface *iface)
2910 {
2911     if (iface) {
2912         struct port *port = iface->port;
2913         struct bridge *br = port->bridge;
2914         bool del_active = port->active_iface == iface->port_ifidx;
2915         struct iface *del;
2916
2917         if (iface->dp_ifidx >= 0) {
2918             port_array_set(&br->ifaces, iface->dp_ifidx, NULL);
2919         }
2920
2921         del = port->ifaces[iface->port_ifidx] = port->ifaces[--port->n_ifaces];
2922         del->port_ifidx = iface->port_ifidx;
2923
2924         free(iface->name);
2925         free(iface);
2926
2927         if (del_active) {
2928             ofproto_revalidate(port->bridge->ofproto, port->active_iface_tag);
2929             bond_choose_active_iface(port);
2930             bond_send_learning_packets(port);
2931         }
2932
2933         port_update_bonding(port);
2934         bridge_flush(port->bridge);
2935     }
2936 }
2937
2938 static struct iface *
2939 iface_lookup(const struct bridge *br, const char *name)
2940 {
2941     size_t i, j;
2942
2943     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
2944         struct port *port = br->ports[i];
2945         for (j = 0; j < port->n_ifaces; j++) {
2946             struct iface *iface = port->ifaces[j];
2947             if (!strcmp(iface->name, name)) {
2948                 return iface;
2949             }
2950         }
2951     }
2952     return NULL;
2953 }
2954
2955 static struct iface *
2956 iface_from_dp_ifidx(const struct bridge *br, uint16_t dp_ifidx)
2957 {
2958     return port_array_get(&br->ifaces, dp_ifidx);
2959 }
2960 \f
2961 /* Port mirroring. */
2962
2963 static void
2964 mirror_reconfigure(struct bridge *br)
2965 {
2966     struct svec old_mirrors, new_mirrors;
2967     size_t i;
2968
2969     /* Collect old and new mirrors. */
2970     svec_init(&old_mirrors);
2971     svec_init(&new_mirrors);
2972     cfg_get_subsections(&new_mirrors, "mirror.%s", br->name);
2973     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2974         if (br->mirrors[i]) {
2975             svec_add(&old_mirrors, br->mirrors[i]->name);
2976         }
2977     }
2978
2979     /* Get rid of deleted mirrors and add new mirrors. */
2980     svec_sort(&old_mirrors);
2981     assert(svec_is_unique(&old_mirrors));
2982     svec_sort(&new_mirrors);
2983     assert(svec_is_unique(&new_mirrors));
2984     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
2985         struct mirror *m = br->mirrors[i];
2986         if (m && !svec_contains(&new_mirrors, m->name)) {
2987             mirror_destroy(m);
2988         }
2989     }
2990     for (i = 0; i < new_mirrors.n; i++) {
2991         const char *name = new_mirrors.names[i];
2992         if (!svec_contains(&old_mirrors, name)) {
2993             mirror_create(br, name);
2994         }
2995     }
2996     svec_destroy(&old_mirrors);
2997     svec_destroy(&new_mirrors);
2998
2999     /* Reconfigure all mirrors. */
3000     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3001         if (br->mirrors[i]) {
3002             mirror_reconfigure_one(br->mirrors[i]);
3003         }
3004     }
3005
3006     /* Update port reserved status. */
3007     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3008         br->ports[i]->is_mirror_output_port = false;
3009     }
3010     for (i = 0; i < MAX_MIRRORS; i++) {
3011         struct mirror *m = br->mirrors[i];
3012         if (m && m->out_port) {
3013             m->out_port->is_mirror_output_port = true;
3014         }
3015     }
3016 }
3017
3018 static void
3019 mirror_create(struct bridge *br, const char *name)
3020 {
3021     struct mirror *m;
3022     size_t i;
3023
3024     for (i = 0; ; i++) {
3025         if (i >= MAX_MIRRORS) {
3026             VLOG_WARN("bridge %s: maximum of %d port mirrors reached, "
3027                       "cannot create %s", br->name, MAX_MIRRORS, name);
3028             return;
3029         }
3030         if (!br->mirrors[i]) {
3031             break;
3032         }
3033     }
3034
3035     VLOG_INFO("created port mirror %s on bridge %s", name, br->name);
3036     bridge_flush(br);
3037
3038     br->mirrors[i] = m = xcalloc(1, sizeof *m);
3039     m->bridge = br;
3040     m->idx = i;
3041     m->name = xstrdup(name);
3042     svec_init(&m->src_ports);
3043     svec_init(&m->dst_ports);
3044     m->vlans = NULL;
3045     m->n_vlans = 0;
3046     m->out_vlan = -1;
3047     m->out_port = NULL;
3048 }
3049
3050 static void
3051 mirror_destroy(struct mirror *m)
3052 {
3053     if (m) {
3054         struct bridge *br = m->bridge;
3055         size_t i;
3056
3057         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3058             br->ports[i]->src_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3059             br->ports[i]->dst_mirrors &= ~(MIRROR_MASK_C(1) << m->idx);
3060         }
3061
3062         svec_destroy(&m->src_ports);
3063         svec_destroy(&m->dst_ports);
3064         free(m->vlans);
3065
3066         m->bridge->mirrors[m->idx] = NULL;
3067         free(m);
3068
3069         bridge_flush(br);
3070     }
3071 }
3072
3073 static void
3074 prune_ports(struct mirror *m, struct svec *ports)
3075 {
3076     struct svec tmp;
3077     size_t i;
3078
3079     svec_sort_unique(ports);
3080
3081     svec_init(&tmp);
3082     for (i = 0; i < ports->n; i++) {
3083         const char *name = ports->names[i];
3084         if (port_lookup(m->bridge, name)) {
3085             svec_add(&tmp, name);
3086         } else {
3087             VLOG_WARN("mirror.%s.%s: cannot match on nonexistent port %s",
3088                       m->bridge->name, m->name, name);
3089         }
3090     }
3091     svec_swap(ports, &tmp);
3092     svec_destroy(&tmp);
3093 }
3094
3095 static size_t
3096 prune_vlans(struct mirror *m, struct svec *vlan_strings, int **vlans)
3097 {
3098     size_t n_vlans, i;
3099
3100     /* This isn't perfect: it won't combine "0" and "00", and the textual sort
3101      * order won't give us numeric sort order.  But that's good enough for what
3102      * we need right now. */
3103     svec_sort_unique(vlan_strings);
3104
3105     *vlans = xmalloc(sizeof *vlans * vlan_strings->n);
3106     n_vlans = 0;
3107     for (i = 0; i < vlan_strings->n; i++) {
3108         const char *name = vlan_strings->names[i];
3109         int vlan;
3110         if (!str_to_int(name, 10, &vlan) || vlan < 0 || vlan > 4095) {
3111             VLOG_WARN("mirror.%s.%s.select.vlan: ignoring invalid VLAN %s",
3112                       m->bridge->name, m->name, name);
3113         } else {
3114             (*vlans)[n_vlans++] = vlan;
3115         }
3116     }
3117     return n_vlans;
3118 }
3119
3120 static bool
3121 vlan_is_mirrored(const struct mirror *m, int vlan)
3122 {
3123     size_t i;
3124
3125     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3126         if (m->vlans[i] == vlan) {
3127             return true;
3128         }
3129     }
3130     return false;
3131 }
3132
3133 static bool
3134 port_trunks_any_mirrored_vlan(const struct mirror *m, const struct port *p)
3135 {
3136     size_t i;
3137
3138     for (i = 0; i < m->n_vlans; i++) {
3139         if (port_trunks_vlan(p, m->vlans[i])) {
3140             return true;
3141         }
3142     }
3143     return false;
3144 }
3145
3146 static void
3147 mirror_reconfigure_one(struct mirror *m)
3148 {
3149     char *pfx = xasprintf("mirror.%s.%s", m->bridge->name, m->name);
3150     struct svec src_ports, dst_ports, ports;
3151     struct svec vlan_strings;
3152     mirror_mask_t mirror_bit;
3153     const char *out_port_name;
3154     struct port *out_port;
3155     int out_vlan;
3156     size_t n_vlans;
3157     int *vlans;
3158     size_t i;
3159     bool mirror_all_ports;
3160
3161     /* Get output port. */
3162     out_port_name = cfg_get_key(0, "mirror.%s.%s.output.port",
3163                                 m->bridge->name, m->name);
3164     if (out_port_name) {
3165         out_port = port_lookup(m->bridge, out_port_name);
3166         if (!out_port) {
3167             VLOG_ERR("%s.output.port: bridge %s does not have a port "
3168                       "named %s", pfx, m->bridge->name, out_port_name);
3169             mirror_destroy(m);
3170             free(pfx);
3171             return;
3172         }
3173         out_vlan = -1;
3174
3175         if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3176             VLOG_ERR("%s.output.port and %s.output.vlan both specified; "
3177                      "ignoring %s.output.vlan", pfx, pfx, pfx);
3178         }
3179     } else if (cfg_has("%s.output.vlan", pfx)) {
3180         out_port = NULL;
3181         out_vlan = cfg_get_vlan(0, "%s.output.vlan", pfx);
3182     } else {
3183         VLOG_ERR("%s: neither %s.output.port nor %s.output.vlan specified, "
3184                  "but exactly one is required; disabling port mirror %s",
3185                  pfx, pfx, pfx, pfx);
3186         mirror_destroy(m);
3187         free(pfx);
3188         return;
3189     }
3190
3191     /* Get all the ports, and drop duplicates and ports that don't exist. */
3192     svec_init(&src_ports);
3193     svec_init(&dst_ports);
3194     svec_init(&ports);
3195     cfg_get_all_keys(&src_ports, "%s.select.src-port", pfx);
3196     cfg_get_all_keys(&dst_ports, "%s.select.dst-port", pfx);
3197     cfg_get_all_keys(&ports, "%s.select.port", pfx);
3198     svec_append(&src_ports, &ports);
3199     svec_append(&dst_ports, &ports);
3200     svec_destroy(&ports);
3201     prune_ports(m, &src_ports);
3202     prune_ports(m, &dst_ports);
3203
3204     /* Get all the vlans, and drop duplicate and invalid vlans. */
3205     svec_init(&vlan_strings);
3206     cfg_get_all_keys(&vlan_strings, "%s.select.vlan", pfx);
3207     n_vlans = prune_vlans(m, &vlan_strings, &vlans);
3208     svec_destroy(&vlan_strings);
3209
3210     /* Update mirror data. */
3211     if (!svec_equal(&m->src_ports, &src_ports)
3212         || !svec_equal(&m->dst_ports, &dst_ports)
3213         || m->n_vlans != n_vlans
3214         || memcmp(m->vlans, vlans, sizeof *vlans * n_vlans)
3215         || m->out_port != out_port
3216         || m->out_vlan != out_vlan) {
3217         bridge_flush(m->bridge);
3218     }
3219     svec_swap(&m->src_ports, &src_ports);
3220     svec_swap(&m->dst_ports, &dst_ports);
3221     free(m->vlans);
3222     m->vlans = vlans;
3223     m->n_vlans = n_vlans;
3224     m->out_port = out_port;
3225     m->out_vlan = out_vlan;
3226
3227     /* If no selection criteria have been given, mirror for all ports. */
3228     mirror_all_ports = (!m->src_ports.n) && (!m->dst_ports.n) && (!m->n_vlans);
3229
3230     /* Update ports. */
3231     mirror_bit = MIRROR_MASK_C(1) << m->idx;
3232     for (i = 0; i < m->bridge->n_ports; i++) {
3233         struct port *port = m->bridge->ports[i];
3234
3235         if (mirror_all_ports
3236             || svec_contains(&m->src_ports, port->name)
3237             || (m->n_vlans
3238                 && (!port->vlan
3239                     ? port_trunks_any_mirrored_vlan(m, port)
3240                     : vlan_is_mirrored(m, port->vlan)))) {
3241             port->src_mirrors |= mirror_bit;
3242         } else {
3243             port->src_mirrors &= ~mirror_bit;
3244         }
3245
3246         if (mirror_all_ports || svec_contains(&m->dst_ports, port->name)) {
3247             port->dst_mirrors |= mirror_bit;
3248         } else {
3249             port->dst_mirrors &= ~mirror_bit;
3250         }
3251     }
3252
3253     /* Clean up. */
3254     svec_destroy(&src_ports);
3255     svec_destroy(&dst_ports);
3256     free(pfx);
3257 }
3258 \f
3259 /* Spanning tree protocol. */
3260
3261 static void brstp_update_port_state(struct port *);
3262
3263 static void
3264 brstp_send_bpdu(struct ofpbuf *pkt, int port_no, void *br_)
3265 {
3266     struct bridge *br = br_;
3267     static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
3268     struct iface *iface = iface_from_dp_ifidx(br, port_no);
3269     if (!iface) {
3270         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on unknown port %d",
3271                      br->name, port_no);
3272     } else if (eth_addr_is_zero(iface->mac)) {
3273         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: cannot send BPDU on port %d with unknown MAC",
3274                      br->name, port_no);
3275     } else {
3276         union ofp_action action;
3277         struct eth_header *eth = pkt->l2;
3278         flow_t flow;
3279
3280         memcpy(eth->eth_src, iface->mac, ETH_ADDR_LEN);
3281
3282         memset(&action, 0, sizeof action);
3283         action.type = htons(OFPAT_OUTPUT);
3284         action.output.len = htons(sizeof action);
3285         action.output.port = htons(port_no);
3286
3287         flow_extract(pkt, ODPP_NONE, &flow);
3288         ofproto_send_packet(br->ofproto, &flow, &action, 1, pkt);
3289     }
3290     ofpbuf_delete(pkt);
3291 }
3292
3293 static void
3294 brstp_reconfigure(struct bridge *br)
3295 {
3296     size_t i;
3297
3298     if (!cfg_get_bool(0, "stp.%s.enabled", br->name)) {
3299         if (br->stp) {
3300             stp_destroy(br->stp);
3301             br->stp = NULL;
3302
3303             bridge_flush(br);
3304         }
3305     } else {
3306         uint64_t bridge_address, bridge_id;
3307         int bridge_priority;
3308
3309         bridge_address = cfg_get_mac(0, "stp.%s.address", br->name);
3310         if (!bridge_address) {
3311             if (br->stp) {
3312                 bridge_address = (stp_get_bridge_id(br->stp)
3313                                   & ((UINT64_C(1) << 48) - 1));
3314             } else {
3315                 uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN];
3316                 eth_addr_random(mac);
3317                 bridge_address = eth_addr_to_uint64(mac);
3318             }
3319         }
3320
3321         if (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED, "stp.%s.priority",
3322                          br->name)) {
3323             bridge_priority = cfg_get_int(0, "stp.%s.priority", br->name);
3324         } else {
3325             bridge_priority = STP_DEFAULT_BRIDGE_PRIORITY;
3326         }
3327
3328         bridge_id = bridge_address | ((uint64_t) bridge_priority << 48);
3329         if (!br->stp) {
3330             br->stp = stp_create(br->name, bridge_id, brstp_send_bpdu, br);
3331             br->stp_last_tick = time_msec();
3332             bridge_flush(br);
3333         } else {
3334             if (bridge_id != stp_get_bridge_id(br->stp)) {
3335                 stp_set_bridge_id(br->stp, bridge_id);
3336                 bridge_flush(br);
3337             }
3338         }
3339
3340         for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3341             struct port *p = br->ports[i];
3342             int dp_ifidx;
3343             struct stp_port *sp;
3344             int path_cost, priority;
3345             bool enable;
3346
3347             if (!p->n_ifaces) {
3348                 continue;
3349             }
3350             dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3351             if (dp_ifidx < 0 || dp_ifidx >= STP_MAX_PORTS) {
3352                 continue;
3353             }
3354
3355             sp = stp_get_port(br->stp, dp_ifidx);
3356             enable = (!cfg_is_valid(CFG_BOOL | CFG_REQUIRED,
3357                                     "stp.%s.port.%s.enabled",
3358                                     br->name, p->name)
3359                       || cfg_get_bool(0, "stp.%s.port.%s.enabled",
3360                                       br->name, p->name));
3361             if (p->is_mirror_output_port) {
3362                 enable = false;
3363             }
3364             if (enable != (stp_port_get_state(sp) != STP_DISABLED)) {
3365                 bridge_flush(br); /* Might not be necessary. */
3366                 if (enable) {
3367                     stp_port_enable(sp);
3368                 } else {
3369                     stp_port_disable(sp);
3370                 }
3371             }
3372
3373             path_cost = cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.path-cost",
3374                                     br->name, p->name);
3375             stp_port_set_path_cost(sp, path_cost ? path_cost : 19 /* XXX */);
3376
3377             priority = (cfg_is_valid(CFG_INT | CFG_REQUIRED,
3378                                      "stp.%s.port.%s.priority",
3379                                      br->name, p->name)
3380                         ? cfg_get_int(0, "stp.%s.port.%s.priority",
3381                                       br->name, p->name)
3382                         : STP_DEFAULT_PORT_PRIORITY);
3383             stp_port_set_priority(sp, priority);
3384         }
3385
3386         brstp_adjust_timers(br);
3387     }
3388     for (i = 0; i < br->n_ports; i++) {
3389         brstp_update_port_state(br->ports[i]);
3390     }
3391 }
3392
3393 static void
3394 brstp_update_port_state(struct port *p)
3395 {
3396     struct bridge *br = p->bridge;
3397     enum stp_state state;
3398
3399     /* Figure out new state. */
3400     state = STP_DISABLED;
3401     if (br->stp && p->n_ifaces > 0) {
3402         int dp_ifidx = p->ifaces[0]->dp_ifidx;
3403         if (dp_ifidx >= 0 && dp_ifidx < STP_MAX_PORTS) {
3404             state = stp_port_get_state(stp_get_port(br->stp, dp_ifidx));
3405         }
3406     }
3407
3408     /* Update state. */
3409     if (p->stp_state != state) {
3410         static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(10, 10);
3411         VLOG_INFO_RL(&rl, "port %s: STP state changed from %s to %s",
3412                      p->name, stp_state_name(p->stp_state),
3413                      stp_state_name(state));
3414         if (p->stp_state == STP_DISABLED) {
3415             bridge_flush(br);
3416         } else {
3417             ofproto_revalidate(p->bridge->ofproto, p->stp_state_tag);
3418         }
3419         p->stp_state = state;
3420         p->stp_state_tag = (p->stp_state == STP_DISABLED ? 0
3421                             : tag_create_random());
3422     }
3423 }
3424
3425 static void
3426 brstp_adjust_timers(struct bridge *br)
3427 {
3428     int hello_time = cfg_get_int(0, "stp.%s.hello-time", br->name);
3429     int max_age = cfg_get_int(0, "stp.%s.max-age", br->name);
3430     int forward_delay = cfg_get_int(0, "stp.%s.forward-delay", br->name);
3431
3432     stp_set_hello_time(br->stp, hello_time ? hello_time : 2000);
3433     stp_set_max_age(br->stp, max_age ? max_age : 20000);
3434     stp_set_forward_delay(br->stp, forward_delay ? forward_delay : 15000);
3435 }
3436
3437 static void
3438 brstp_run(struct bridge *br)
3439 {
3440     if (br->stp) {
3441         long long int now = time_msec();
3442         long long int elapsed = now - br->stp_last_tick;
3443         struct stp_port *sp;
3444
3445         if (elapsed > 0) {
3446             stp_tick(br->stp, MIN(INT_MAX, elapsed));
3447             br->stp_last_tick = now;
3448         }
3449         while (stp_get_changed_port(br->stp, &sp)) {
3450             struct port *p = port_from_dp_ifidx(br, stp_port_no(sp));
3451             if (p) {
3452                 brstp_update_port_state(p);
3453             }
3454         }
3455     }
3456 }
3457
3458 static void
3459 brstp_wait(struct bridge *br)
3460 {
3461     if (br->stp) {
3462         poll_timer_wait(1000);
3463     }
3464 }