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