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