ofproto: Implement OpenFlow extension to allow control over async messages.
[sliver-openvswitch.git] / ofproto / ofproto.c
index cead7f7..7b99741 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2009, 2010, 2011 Nicira Networks.
+ * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012 Nicira Networks.
  * Copyright (c) 2010 Jean Tourrilhes - HP-Labs.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 #include "ofproto.h"
 #include <errno.h>
 #include <inttypes.h>
-#include <sys/socket.h>
-#include <net/if.h>
-#include <netinet/in.h>
 #include <stdbool.h>
 #include <stdlib.h>
-#include "autopath.h"
 #include "bitmap.h"
-#include "bond.h"
 #include "byte-order.h"
-#include "cfm.h"
 #include "classifier.h"
 #include "connmgr.h"
 #include "coverage.h"
 #include "dynamic-string.h"
-#include "fail-open.h"
 #include "hash.h"
 #include "hmap.h"
-#include "hmapx.h"
-#include "in-band.h"
-#include "lacp.h"
-#include "mac-learning.h"
-#include "multipath.h"
+#include "meta-flow.h"
 #include "netdev.h"
-#include "netflow.h"
-#include "netlink.h"
 #include "nx-match.h"
-#include "odp-util.h"
+#include "ofp-errors.h"
 #include "ofp-print.h"
 #include "ofp-util.h"
-#include "ofproto-sflow.h"
 #include "ofpbuf.h"
+#include "ofproto-provider.h"
 #include "openflow/nicira-ext.h"
 #include "openflow/openflow.h"
-#include "openvswitch/datapath-protocol.h"
 #include "packets.h"
 #include "pinsched.h"
 #include "pktbuf.h"
 #include "poll-loop.h"
-#include "private.h"
-#include "rconn.h"
+#include "random.h"
 #include "shash.h"
 #include "sset.h"
-#include "stream-ssl.h"
-#include "tag.h"
-#include "timer.h"
 #include "timeval.h"
 #include "unaligned.h"
 #include "unixctl.h"
-#include "vconn.h"
-#include "vlan-bitmap.h"
 #include "vlog.h"
 
 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(ofproto);
 
-COVERAGE_DEFINE(odp_overflow);
-COVERAGE_DEFINE(ofproto_agg_request);
-COVERAGE_DEFINE(ofproto_costly_flags);
-COVERAGE_DEFINE(ofproto_ctlr_action);
 COVERAGE_DEFINE(ofproto_error);
-COVERAGE_DEFINE(ofproto_expiration);
-COVERAGE_DEFINE(ofproto_expired);
-COVERAGE_DEFINE(ofproto_flows_req);
 COVERAGE_DEFINE(ofproto_flush);
-COVERAGE_DEFINE(ofproto_invalidated);
 COVERAGE_DEFINE(ofproto_no_packet_in);
-COVERAGE_DEFINE(ofproto_ofp2odp);
-COVERAGE_DEFINE(ofproto_packet_in);
 COVERAGE_DEFINE(ofproto_packet_out);
 COVERAGE_DEFINE(ofproto_queue_req);
 COVERAGE_DEFINE(ofproto_recv_openflow);
 COVERAGE_DEFINE(ofproto_reinit_ports);
-COVERAGE_DEFINE(ofproto_unexpected_rule);
 COVERAGE_DEFINE(ofproto_uninstallable);
 COVERAGE_DEFINE(ofproto_update_port);
 
-static void ofport_destroy__(struct ofport *);
-static void ofport_destroy(struct ofport *);
+enum ofproto_state {
+    S_OPENFLOW,                 /* Processing OpenFlow commands. */
+    S_EVICT,                    /* Evicting flows from over-limit tables. */
+    S_FLUSH,                    /* Deleting all flow table rules. */
+};
 
-static int rule_create(struct ofproto *, const struct cls_rule *,
-                       const union ofp_action *, size_t n_actions,
-                       uint16_t idle_timeout, uint16_t hard_timeout,
-                       ovs_be64 flow_cookie, bool send_flow_removed,
-                       struct rule **rulep);
+enum ofoperation_type {
+    OFOPERATION_ADD,
+    OFOPERATION_DELETE,
+    OFOPERATION_MODIFY
+};
 
-static uint64_t pick_datapath_id(const struct ofproto *);
-static uint64_t pick_fallback_dpid(void);
+/* A single OpenFlow request can execute any number of operations.  The
+ * ofopgroup maintain OpenFlow state common to all of the operations, e.g. the
+ * ofconn to which an error reply should be sent if necessary.
+ *
+ * ofproto initiates some operations internally.  These operations are still
+ * assigned to groups but will not have an associated ofconn. */
+struct ofopgroup {
+    struct ofproto *ofproto;    /* Owning ofproto. */
+    struct list ofproto_node;   /* In ofproto's "pending" list. */
+    struct list ops;            /* List of "struct ofoperation"s. */
+
+    /* Data needed to send OpenFlow reply on failure or to send a buffered
+     * packet on success.
+     *
+     * If list_is_empty(ofconn_node) then this ofopgroup never had an
+     * associated ofconn or its ofconn's connection dropped after it initiated
+     * the operation.  In the latter case 'ofconn' is a wild pointer that
+     * refers to freed memory, so the 'ofconn' member must be used only if
+     * !list_is_empty(ofconn_node).
+     */
+    struct list ofconn_node;    /* In ofconn's list of pending opgroups. */
+    struct ofconn *ofconn;      /* ofconn for reply (but see note above). */
+    struct ofp_header *request; /* Original request (truncated at 64 bytes). */
+    uint32_t buffer_id;         /* Buffer id from original request. */
+    int error;                  /* 0 if no error yet, otherwise error code. */
+};
 
-static void ofproto_destroy__(struct ofproto *);
-static void ofproto_flush_flows__(struct ofproto *);
+static struct ofopgroup *ofopgroup_create_unattached(struct ofproto *);
+static struct ofopgroup *ofopgroup_create(struct ofproto *, struct ofconn *,
+                                          const struct ofp_header *,
+                                          uint32_t buffer_id);
+static void ofopgroup_submit(struct ofopgroup *);
+static void ofopgroup_destroy(struct ofopgroup *);
+
+/* A single flow table operation. */
+struct ofoperation {
+    struct ofopgroup *group;    /* Owning group. */
+    struct list group_node;     /* In ofopgroup's "ops" list. */
+    struct hmap_node hmap_node; /* In ofproto's "deletions" hmap. */
+    struct rule *rule;          /* Rule being operated upon. */
+    enum ofoperation_type type; /* Type of operation. */
+    int status;                 /* -1 if pending, otherwise 0 or error code. */
+    struct rule *victim;        /* OFOPERATION_ADDING: Replaced rule. */
+    union ofp_action *actions;  /* OFOPERATION_MODIFYING: Replaced actions. */
+    int n_actions;              /* OFOPERATION_MODIFYING: # of old actions. */
+    ovs_be64 flow_cookie;       /* Rule's old flow cookie. */
+};
 
-static void ofproto_rule_destroy__(struct rule *);
-static void ofproto_rule_send_removed(struct rule *, uint8_t reason);
-static void ofproto_rule_remove(struct rule *);
+static void ofoperation_create(struct ofopgroup *, struct rule *,
+                               enum ofoperation_type);
+static void ofoperation_destroy(struct ofoperation *);
+
+/* oftable. */
+static void oftable_init(struct oftable *);
+static void oftable_destroy(struct oftable *);
+
+static void oftable_set_name(struct oftable *, const char *name);
+
+static void oftable_disable_eviction(struct oftable *);
+static void oftable_enable_eviction(struct oftable *,
+                                    const struct mf_subfield *fields,
+                                    size_t n_fields);
+
+static void oftable_remove_rule(struct rule *);
+static struct rule *oftable_replace_rule(struct rule *);
+static void oftable_substitute_rule(struct rule *old, struct rule *new);
 
-static void handle_openflow(struct ofconn *, struct ofpbuf *);
+/* A set of rules within a single OpenFlow table (oftable) that have the same
+ * values for the oftable's eviction_fields.  A rule to be evicted, when one is
+ * needed, is taken from the eviction group that contains the greatest number
+ * of rules.
+ *
+ * An oftable owns any number of eviction groups, each of which contains any
+ * number of rules.
+ *
+ * Membership in an eviction group is imprecise, based on the hash of the
+ * oftable's eviction_fields (in the eviction_group's id_node.hash member).
+ * That is, if two rules have different eviction_fields, but those
+ * eviction_fields hash to the same value, then they will belong to the same
+ * eviction_group anyway.
+ *
+ * (When eviction is not enabled on an oftable, we don't track any eviction
+ * groups, to save time and space.) */
+struct eviction_group {
+    struct hmap_node id_node;   /* In oftable's "eviction_groups_by_id". */
+    struct heap_node size_node; /* In oftable's "eviction_groups_by_size". */
+    struct heap rules;          /* Contains "struct rule"s. */
+};
+
+static struct rule *choose_rule_to_evict(struct oftable *);
+static void ofproto_evict(struct ofproto *);
+static uint32_t rule_eviction_priority(struct rule *);
+
+/* ofport. */
+static void ofport_destroy__(struct ofport *);
+static void ofport_destroy(struct ofport *);
 
 static void update_port(struct ofproto *, const char *devname);
 static int init_ports(struct ofproto *);
 static void reinit_ports(struct ofproto *);
 
+/* rule. */
+static void ofproto_rule_destroy__(struct rule *);
+static void ofproto_rule_send_removed(struct rule *, uint8_t reason);
+static bool rule_is_modifiable(const struct rule *);
+static bool rule_is_hidden(const struct rule *);
+
+/* OpenFlow. */
+static enum ofperr add_flow(struct ofproto *, struct ofconn *,
+                            const struct ofputil_flow_mod *,
+                            const struct ofp_header *);
+static void delete_flow__(struct rule *, struct ofopgroup *);
+static bool handle_openflow(struct ofconn *, struct ofpbuf *);
+static enum ofperr handle_flow_mod__(struct ofproto *, struct ofconn *,
+                                     const struct ofputil_flow_mod *,
+                                     const struct ofp_header *);
+
+/* ofproto. */
+static uint64_t pick_datapath_id(const struct ofproto *);
+static uint64_t pick_fallback_dpid(void);
+static void ofproto_destroy__(struct ofproto *);
+static void set_internal_devs_mtu(struct ofproto *);
+
+/* unixctl. */
 static void ofproto_unixctl_init(void);
 
 /* All registered ofproto classes, in probe order. */
@@ -126,7 +206,7 @@ static const struct ofproto_class **ofproto_classes;
 static size_t n_ofproto_classes;
 static size_t allocated_ofproto_classes;
 
-/* Map from dpif name to struct ofproto, for use by unixctl commands. */
+/* Map from datapath name to struct ofproto, for use by unixctl commands. */
 static struct hmap all_ofprotos = HMAP_INITIALIZER(&all_ofprotos);
 
 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
@@ -286,17 +366,27 @@ ofproto_create(const char *datapath_name, const char *datapath_type,
     hmap_insert(&all_ofprotos, &ofproto->hmap_node,
                 hash_string(ofproto->name, 0));
     ofproto->datapath_id = 0;
+    ofproto_set_flow_eviction_threshold(ofproto,
+                                        OFPROTO_FLOW_EVICTON_THRESHOLD_DEFAULT);
+    ofproto->forward_bpdu = false;
     ofproto->fallback_dpid = pick_fallback_dpid();
     ofproto->mfr_desc = xstrdup(DEFAULT_MFR_DESC);
     ofproto->hw_desc = xstrdup(DEFAULT_HW_DESC);
     ofproto->sw_desc = xstrdup(DEFAULT_SW_DESC);
     ofproto->serial_desc = xstrdup(DEFAULT_SERIAL_DESC);
     ofproto->dp_desc = xstrdup(DEFAULT_DP_DESC);
-    ofproto->netdev_monitor = netdev_monitor_create();
+    ofproto->frag_handling = OFPC_FRAG_NORMAL;
     hmap_init(&ofproto->ports);
     shash_init(&ofproto->port_by_name);
-    classifier_init(&ofproto->cls);
+    ofproto->tables = NULL;
+    ofproto->n_tables = 0;
     ofproto->connmgr = connmgr_create(ofproto, datapath_name, datapath_name);
+    ofproto->state = S_OPENFLOW;
+    list_init(&ofproto->pending);
+    ofproto->n_pending = 0;
+    hmap_init(&ofproto->deletions);
+    ofproto->vlan_bitmap = NULL;
+    ofproto->vlans_changed = false;
 
     error = ofproto->ofproto_class->construct(ofproto);
     if (error) {
@@ -306,6 +396,8 @@ ofproto_create(const char *datapath_name, const char *datapath_type,
         return error;
     }
 
+    assert(ofproto->n_tables);
+
     ofproto->datapath_id = pick_datapath_id(ofproto);
     VLOG_INFO("using datapath ID %016"PRIx64, ofproto->datapath_id);
     init_ports(ofproto);
@@ -314,6 +406,21 @@ ofproto_create(const char *datapath_name, const char *datapath_type,
     return 0;
 }
 
+void
+ofproto_init_tables(struct ofproto *ofproto, int n_tables)
+{
+    struct oftable *table;
+
+    assert(!ofproto->n_tables);
+    assert(n_tables >= 1 && n_tables <= 255);
+
+    ofproto->n_tables = n_tables;
+    ofproto->tables = xmalloc(n_tables * sizeof *ofproto->tables);
+    OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, ofproto) {
+        oftable_init(table);
+    }
+}
+
 void
 ofproto_set_datapath_id(struct ofproto *p, uint64_t datapath_id)
 {
@@ -369,6 +476,43 @@ ofproto_set_in_band_queue(struct ofproto *ofproto, int queue_id)
     connmgr_set_in_band_queue(ofproto->connmgr, queue_id);
 }
 
+/* Sets the number of flows at which eviction from the kernel flow table
+ * will occur. */
+void
+ofproto_set_flow_eviction_threshold(struct ofproto *ofproto, unsigned threshold)
+{
+    if (threshold < OFPROTO_FLOW_EVICTION_THRESHOLD_MIN) {
+        ofproto->flow_eviction_threshold = OFPROTO_FLOW_EVICTION_THRESHOLD_MIN;
+    } else {
+        ofproto->flow_eviction_threshold = threshold;
+    }
+}
+
+/* If forward_bpdu is true, the NORMAL action will forward frames with
+ * reserved (e.g. STP) destination Ethernet addresses. if forward_bpdu is false,
+ * the NORMAL action will drop these frames. */
+void
+ofproto_set_forward_bpdu(struct ofproto *ofproto, bool forward_bpdu)
+{
+    bool old_val = ofproto->forward_bpdu;
+    ofproto->forward_bpdu = forward_bpdu;
+    if (old_val != ofproto->forward_bpdu) {
+        if (ofproto->ofproto_class->forward_bpdu_changed) {
+            ofproto->ofproto_class->forward_bpdu_changed(ofproto);
+        }
+    }
+}
+
+/* Sets the MAC aging timeout for the OFPP_NORMAL action on 'ofproto' to
+ * 'idle_time', in seconds. */
+void
+ofproto_set_mac_idle_time(struct ofproto *ofproto, unsigned idle_time)
+{
+    if (ofproto->ofproto_class->set_mac_idle_time) {
+        ofproto->ofproto_class->set_mac_idle_time(ofproto, idle_time);
+    }
+}
+
 void
 ofproto_set_desc(struct ofproto *p,
                  const char *mfr_desc, const char *hw_desc,
@@ -456,6 +600,106 @@ ofproto_set_sflow(struct ofproto *ofproto,
     }
 }
 \f
+/* Spanning Tree Protocol (STP) configuration. */
+
+/* Configures STP on 'ofproto' using the settings defined in 's'.  If
+ * 's' is NULL, disables STP.
+ *
+ * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
+int
+ofproto_set_stp(struct ofproto *ofproto,
+                const struct ofproto_stp_settings *s)
+{
+    return (ofproto->ofproto_class->set_stp
+            ? ofproto->ofproto_class->set_stp(ofproto, s)
+            : EOPNOTSUPP);
+}
+
+/* Retrieves STP status of 'ofproto' and stores it in 's'.  If the
+ * 'enabled' member of 's' is false, then the other members are not
+ * meaningful.
+ *
+ * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
+int
+ofproto_get_stp_status(struct ofproto *ofproto,
+                       struct ofproto_stp_status *s)
+{
+    return (ofproto->ofproto_class->get_stp_status
+            ? ofproto->ofproto_class->get_stp_status(ofproto, s)
+            : EOPNOTSUPP);
+}
+
+/* Configures STP on 'ofp_port' of 'ofproto' using the settings defined
+ * in 's'.  The caller is responsible for assigning STP port numbers
+ * (using the 'port_num' member in the range of 1 through 255, inclusive)
+ * and ensuring there are no duplicates.  If the 's' is NULL, then STP
+ * is disabled on the port.
+ *
+ * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.*/
+int
+ofproto_port_set_stp(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
+                     const struct ofproto_port_stp_settings *s)
+{
+    struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
+    if (!ofport) {
+        VLOG_WARN("%s: cannot configure STP on nonexistent port %"PRIu16,
+                  ofproto->name, ofp_port);
+        return ENODEV;
+    }
+
+    return (ofproto->ofproto_class->set_stp_port
+            ? ofproto->ofproto_class->set_stp_port(ofport, s)
+            : EOPNOTSUPP);
+}
+
+/* Retrieves STP port status of 'ofp_port' on 'ofproto' and stores it in
+ * 's'.  If the 'enabled' member in 's' is false, then the other members
+ * are not meaningful.
+ *
+ * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.*/
+int
+ofproto_port_get_stp_status(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
+                            struct ofproto_port_stp_status *s)
+{
+    struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
+    if (!ofport) {
+        VLOG_WARN("%s: cannot get STP status on nonexistent port %"PRIu16,
+                  ofproto->name, ofp_port);
+        return ENODEV;
+    }
+
+    return (ofproto->ofproto_class->get_stp_port_status
+            ? ofproto->ofproto_class->get_stp_port_status(ofport, s)
+            : EOPNOTSUPP);
+}
+\f
+/* Queue DSCP configuration. */
+
+/* Registers meta-data associated with the 'n_qdscp' Qualities of Service
+ * 'queues' attached to 'ofport'.  This data is not intended to be sufficient
+ * to implement QoS.  Instead, it is used to implement features which require
+ * knowledge of what queues exist on a port, and some basic information about
+ * them.
+ *
+ * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
+int
+ofproto_port_set_queues(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
+                        const struct ofproto_port_queue *queues,
+                        size_t n_queues)
+{
+    struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
+
+    if (!ofport) {
+        VLOG_WARN("%s: cannot set queues on nonexistent port %"PRIu16,
+                  ofproto->name, ofp_port);
+        return ENODEV;
+    }
+
+    return (ofproto->ofproto_class->set_queues
+            ? ofproto->ofproto_class->set_queues(ofport, queues, n_queues)
+            : EOPNOTSUPP);
+}
+\f
 /* Connectivity Fault Management configuration. */
 
 /* Clears the CFM configuration from 'ofp_port' on 'ofproto'. */
@@ -464,20 +708,19 @@ ofproto_port_clear_cfm(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
 {
     struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
     if (ofport && ofproto->ofproto_class->set_cfm) {
-        ofproto->ofproto_class->set_cfm(ofport, NULL, NULL, 0);
+        ofproto->ofproto_class->set_cfm(ofport, NULL);
     }
 }
 
 /* Configures connectivity fault management on 'ofp_port' in 'ofproto'.  Takes
- * basic configuration from the configuration members in 'cfm', and the set of
- * remote maintenance points from the 'n_remote_mps' elements in 'remote_mps'.
- * Ignores the statistics members of 'cfm'.
+ * basic configuration from the configuration members in 'cfm', and the remote
+ * maintenance point ID from  remote_mpid.  Ignores the statistics members of
+ * 'cfm'.
  *
  * This function has no effect if 'ofproto' does not have a port 'ofp_port'. */
 void
 ofproto_port_set_cfm(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
-                     const struct cfm *cfm,
-                     const uint16_t *remote_mps, size_t n_remote_mps)
+                     const struct cfm_settings *s)
 {
     struct ofport *ofport;
     int error;
@@ -489,9 +732,11 @@ ofproto_port_set_cfm(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
         return;
     }
 
+    /* XXX: For configuration simplicity, we only support one remote_mpid
+     * outside of the CFM module.  It's not clear if this is the correct long
+     * term solution or not. */
     error = (ofproto->ofproto_class->set_cfm
-             ? ofproto->ofproto_class->set_cfm(ofport, cfm,
-                                               remote_mps, n_remote_mps)
+             ? ofproto->ofproto_class->set_cfm(ofport, s)
              : EOPNOTSUPP);
     if (error) {
         VLOG_WARN("%s: CFM configuration on port %"PRIu16" (%s) failed (%s)",
@@ -500,22 +745,6 @@ ofproto_port_set_cfm(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port,
     }
 }
 
-/* Returns the connectivity fault management object associated with 'ofp_port'
- * within 'ofproto', or a null pointer if 'ofproto' does not have a port
- * 'ofp_port' or if that port does not have CFM configured.  The caller must
- * not modify or destroy the returned object. */
-const struct cfm *
-ofproto_port_get_cfm(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
-{
-    struct ofport *ofport;
-    const struct cfm *cfm;
-
-    ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
-    return (ofport
-            && ofproto->ofproto_class->get_cfm
-            && !ofproto->ofproto_class->get_cfm(ofport, &cfm)) ? cfm : NULL;
-}
-
 /* Checks the status of LACP negotiation for 'ofp_port' within ofproto.
  * Returns 1 if LACP partner information for 'ofp_port' is up-to-date,
  * 0 if LACP partner information is not current (generally indicating a
@@ -562,10 +791,7 @@ ofproto_bundle_unregister(struct ofproto *ofproto, void *aux)
 \f
 /* Registers a mirror associated with client data pointer 'aux' in 'ofproto'.
  * If 'aux' is already registered then this function updates its configuration
- * to 's'.  Otherwise, this function registers a new mirror.
- *
- * Mirrors affect only the treatment of packets output to the OFPP_NORMAL
- * port.  */
+ * to 's'.  Otherwise, this function registers a new mirror. */
 int
 ofproto_mirror_register(struct ofproto *ofproto, void *aux,
                         const struct ofproto_mirror_settings *s)
@@ -583,6 +809,23 @@ ofproto_mirror_unregister(struct ofproto *ofproto, void *aux)
     return ofproto_mirror_register(ofproto, aux, NULL);
 }
 
+/* Retrieves statistics from mirror associated with client data pointer
+ * 'aux' in 'ofproto'.  Stores packet and byte counts in 'packets' and
+ * 'bytes', respectively.  If a particular counters is not supported,
+ * the appropriate argument is set to UINT64_MAX. */
+int
+ofproto_mirror_get_stats(struct ofproto *ofproto, void *aux,
+                         uint64_t *packets, uint64_t *bytes)
+{
+    if (!ofproto->ofproto_class->mirror_get_stats) {
+        *packets = *bytes = UINT64_MAX;
+        return EOPNOTSUPP;
+    }
+
+    return ofproto->ofproto_class->mirror_get_stats(ofproto, aux,
+                                                    packets, bytes);
+}
+
 /* Configures the VLANs whose bits are set to 1 in 'flood_vlans' as VLANs on
  * which all packets are flooded, instead of using MAC learning.  If
  * 'flood_vlans' is NULL, then MAC learning applies to all VLANs.
@@ -600,13 +843,66 @@ ofproto_set_flood_vlans(struct ofproto *ofproto, unsigned long *flood_vlans)
 /* Returns true if 'aux' is a registered bundle that is currently in use as the
  * output for a mirror. */
 bool
-ofproto_is_mirror_output_bundle(struct ofproto *ofproto, void *aux)
+ofproto_is_mirror_output_bundle(const struct ofproto *ofproto, void *aux)
 {
     return (ofproto->ofproto_class->is_mirror_output_bundle
             ? ofproto->ofproto_class->is_mirror_output_bundle(ofproto, aux)
             : false);
 }
 \f
+/* Configuration of OpenFlow tables. */
+
+/* Returns the number of OpenFlow tables in 'ofproto'. */
+int
+ofproto_get_n_tables(const struct ofproto *ofproto)
+{
+    return ofproto->n_tables;
+}
+
+/* Configures the OpenFlow table in 'ofproto' with id 'table_id' with the
+ * settings from 's'.  'table_id' must be in the range 0 through the number of
+ * OpenFlow tables in 'ofproto' minus 1, inclusive.
+ *
+ * For read-only tables, only the name may be configured. */
+void
+ofproto_configure_table(struct ofproto *ofproto, int table_id,
+                        const struct ofproto_table_settings *s)
+{
+    struct oftable *table;
+
+    assert(table_id >= 0 && table_id < ofproto->n_tables);
+    table = &ofproto->tables[table_id];
+
+    oftable_set_name(table, s->name);
+
+    if (table->flags & OFTABLE_READONLY) {
+        return;
+    }
+
+    if (s->groups) {
+        oftable_enable_eviction(table, s->groups, s->n_groups);
+    } else {
+        oftable_disable_eviction(table);
+    }
+
+    table->max_flows = s->max_flows;
+    if (classifier_count(&table->cls) > table->max_flows
+        && table->eviction_fields) {
+        /* 'table' contains more flows than allowed.  We might not be able to
+         * evict them right away because of the asynchronous nature of flow
+         * table changes.  Schedule eviction for later. */
+        switch (ofproto->state) {
+        case S_OPENFLOW:
+            ofproto->state = S_EVICT;
+            break;
+        case S_EVICT:
+        case S_FLUSH:
+            /* We're already deleting flows, nothing more to do. */
+            break;
+        }
+    }
+}
+\f
 bool
 ofproto_has_snoops(const struct ofproto *ofproto)
 {
@@ -619,22 +915,66 @@ ofproto_get_snoops(const struct ofproto *ofproto, struct sset *snoops)
     connmgr_get_snoops(ofproto->connmgr, snoops);
 }
 
+static void
+ofproto_flush__(struct ofproto *ofproto)
+{
+    struct ofopgroup *group;
+    struct oftable *table;
+
+    if (ofproto->ofproto_class->flush) {
+        ofproto->ofproto_class->flush(ofproto);
+    }
+
+    group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
+    OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, ofproto) {
+        struct rule *rule, *next_rule;
+        struct cls_cursor cursor;
+
+        if (table->flags & OFTABLE_HIDDEN) {
+            continue;
+        }
+
+        cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
+        CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, cr, &cursor) {
+            if (!rule->pending) {
+                ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_DELETE);
+                oftable_remove_rule(rule);
+                ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
+            }
+        }
+    }
+    ofopgroup_submit(group);
+}
+
 static void
 ofproto_destroy__(struct ofproto *ofproto)
 {
+    struct oftable *table;
+
+    assert(list_is_empty(&ofproto->pending));
+    assert(!ofproto->n_pending);
+
     connmgr_destroy(ofproto->connmgr);
 
     hmap_remove(&all_ofprotos, &ofproto->hmap_node);
     free(ofproto->name);
+    free(ofproto->type);
     free(ofproto->mfr_desc);
     free(ofproto->hw_desc);
     free(ofproto->sw_desc);
     free(ofproto->serial_desc);
     free(ofproto->dp_desc);
-    netdev_monitor_destroy(ofproto->netdev_monitor);
     hmap_destroy(&ofproto->ports);
     shash_destroy(&ofproto->port_by_name);
-    classifier_destroy(&ofproto->cls);
+
+    OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, ofproto) {
+        oftable_destroy(table);
+    }
+    free(ofproto->tables);
+
+    hmap_destroy(&ofproto->deletions);
+
+    free(ofproto->vlan_bitmap);
 
     ofproto->ofproto_class->dealloc(ofproto);
 }
@@ -648,9 +988,8 @@ ofproto_destroy(struct ofproto *p)
         return;
     }
 
-    ofproto_flush_flows__(p);
+    ofproto_flush__(p);
     HMAP_FOR_EACH_SAFE (ofport, next_ofport, hmap_node, &p->ports) {
-        hmap_remove(&p->ports, &ofport->hmap_node);
         ofport_destroy(ofport);
     }
 
@@ -687,18 +1026,13 @@ process_port_change(struct ofproto *ofproto, int error, char *devname)
 int
 ofproto_run(struct ofproto *p)
 {
+    struct ofport *ofport;
     char *devname;
     int error;
 
     error = p->ofproto_class->run(p);
-    if (error == ENODEV) {
-        /* Someone destroyed the datapath behind our back.  The caller
-         * better destroy us and give up, because we're just going to
-         * spin from here on out. */
-        static struct vlog_rate_limit rl2 = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
-        VLOG_ERR_RL(&rl2, "%s: datapath was destroyed externally",
-                    p->name);
-        return ENODEV;
+    if (error && error != EAGAIN) {
+        VLOG_ERR_RL(&rl, "%s: run failed (%s)", p->name, strerror(error));
     }
 
     if (p->ofproto_class->port_poll) {
@@ -706,25 +1040,92 @@ ofproto_run(struct ofproto *p)
             process_port_change(p, error, devname);
         }
     }
-    while ((error = netdev_monitor_poll(p->netdev_monitor,
-                                        &devname)) != EAGAIN) {
-        process_port_change(p, error, devname);
+
+    HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
+        unsigned int change_seq = netdev_change_seq(ofport->netdev);
+        if (ofport->change_seq != change_seq) {
+            ofport->change_seq = change_seq;
+            update_port(p, netdev_get_name(ofport->netdev));
+        }
     }
 
-    connmgr_run(p->connmgr, handle_openflow);
+    switch (p->state) {
+    case S_OPENFLOW:
+        connmgr_run(p->connmgr, handle_openflow);
+        break;
 
-    return 0;
+    case S_EVICT:
+        connmgr_run(p->connmgr, NULL);
+        ofproto_evict(p);
+        if (list_is_empty(&p->pending) && hmap_is_empty(&p->deletions)) {
+            p->state = S_OPENFLOW;
+        }
+        break;
+
+    case S_FLUSH:
+        connmgr_run(p->connmgr, NULL);
+        ofproto_flush__(p);
+        if (list_is_empty(&p->pending) && hmap_is_empty(&p->deletions)) {
+            connmgr_flushed(p->connmgr);
+            p->state = S_OPENFLOW;
+        }
+        break;
+
+    default:
+        NOT_REACHED();
+    }
+
+    return error;
+}
+
+/* Performs periodic activity required by 'ofproto' that needs to be done
+ * with the least possible latency.
+ *
+ * It makes sense to call this function a couple of times per poll loop, to
+ * provide a significant performance boost on some benchmarks with the
+ * ofproto-dpif implementation. */
+int
+ofproto_run_fast(struct ofproto *p)
+{
+    int error;
+
+    error = p->ofproto_class->run_fast ? p->ofproto_class->run_fast(p) : 0;
+    if (error && error != EAGAIN) {
+        VLOG_ERR_RL(&rl, "%s: fastpath run failed (%s)",
+                    p->name, strerror(error));
+    }
+    return error;
 }
 
 void
 ofproto_wait(struct ofproto *p)
 {
+    struct ofport *ofport;
+
     p->ofproto_class->wait(p);
     if (p->ofproto_class->port_poll_wait) {
         p->ofproto_class->port_poll_wait(p);
     }
-    netdev_monitor_poll_wait(p->netdev_monitor);
-    connmgr_wait(p->connmgr);
+
+    HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
+        if (ofport->change_seq != netdev_change_seq(ofport->netdev)) {
+            poll_immediate_wake();
+        }
+    }
+
+    switch (p->state) {
+    case S_OPENFLOW:
+        connmgr_wait(p->connmgr, true);
+        break;
+
+    case S_EVICT:
+    case S_FLUSH:
+        connmgr_wait(p->connmgr, false);
+        if (list_is_empty(&p->pending) && hmap_is_empty(&p->deletions)) {
+            poll_immediate_wake();
+        }
+        break;
+    }
 }
 
 bool
@@ -743,16 +1144,7 @@ ofproto_get_ofproto_controller_info(const struct ofproto *ofproto,
 void
 ofproto_free_ofproto_controller_info(struct shash *info)
 {
-    struct shash_node *node;
-
-    SHASH_FOR_EACH (node, info) {
-        struct ofproto_controller_info *cinfo = node->data;
-        while (cinfo->pairs.n) {
-            free((char *) cinfo->pairs.values[--cinfo->pairs.n]);
-        }
-        free(cinfo);
-    }
-    shash_destroy(info);
+    connmgr_free_controller_info(info);
 }
 
 /* Makes a deep copy of 'old' into 'port'. */
@@ -897,7 +1289,7 @@ ofproto_port_del(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
     return error;
 }
 
-/* Adds a flow to the OpenFlow flow table in 'p' that matches 'cls_rule' and
+/* Adds a flow to OpenFlow flow table 0 in 'p' that matches 'cls_rule' and
  * performs the 'n_actions' actions in 'actions'.  The new flow will not
  * timeout.
  *
@@ -905,50 +1297,79 @@ ofproto_port_del(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
  * (0...65535, inclusive) then the flow will be visible to OpenFlow
  * controllers; otherwise, it will be hidden.
  *
- * The caller retains ownership of 'cls_rule' and 'actions'. */
+ * The caller retains ownership of 'cls_rule' and 'actions'.
+ *
+ * This is a helper function for in-band control and fail-open. */
 void
-ofproto_add_flow(struct ofproto *p, const struct cls_rule *cls_rule,
+ofproto_add_flow(struct ofproto *ofproto, const struct cls_rule *cls_rule,
                  const union ofp_action *actions, size_t n_actions)
 {
-    struct rule *rule;
-    rule_create(p, cls_rule, actions, n_actions, 0, 0, 0, false, &rule);
-}
+    const struct rule *rule;
 
-void
-ofproto_delete_flow(struct ofproto *ofproto, const struct cls_rule *target)
-{
-    struct rule *rule;
+    rule = rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(
+                                    &ofproto->tables[0].cls, cls_rule));
+    if (!rule || !ofputil_actions_equal(rule->actions, rule->n_actions,
+                                        actions, n_actions)) {
+        struct ofputil_flow_mod fm;
 
-    rule = rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(&ofproto->cls,
-                                                           target));
-    if (rule) {
-        ofproto_rule_remove(rule);
+        memset(&fm, 0, sizeof fm);
+        fm.cr = *cls_rule;
+        fm.buffer_id = UINT32_MAX;
+        fm.actions = (union ofp_action *) actions;
+        fm.n_actions = n_actions;
+        add_flow(ofproto, NULL, &fm, NULL);
     }
 }
 
-static void
-ofproto_flush_flows__(struct ofproto *ofproto)
+/* Executes the flow modification specified in 'fm'.  Returns 0 on success, an
+ * OFPERR_* OpenFlow error code on failure, or OFPROTO_POSTPONE if the
+ * operation cannot be initiated now but may be retried later.
+ *
+ * This is a helper function for in-band control and fail-open. */
+int
+ofproto_flow_mod(struct ofproto *ofproto, const struct ofputil_flow_mod *fm)
 {
-    struct rule *rule, *next_rule;
-    struct cls_cursor cursor;
+    return handle_flow_mod__(ofproto, NULL, fm, NULL);
+}
 
-    COVERAGE_INC(ofproto_flush);
+/* Searches for a rule with matching criteria exactly equal to 'target' in
+ * ofproto's table 0 and, if it finds one, deletes it.
+ *
+ * This is a helper function for in-band control and fail-open. */
+bool
+ofproto_delete_flow(struct ofproto *ofproto, const struct cls_rule *target)
+{
+    struct rule *rule;
 
-    if (ofproto->ofproto_class->flush) {
-        ofproto->ofproto_class->flush(ofproto);
+    rule = rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(
+                                  &ofproto->tables[0].cls, target));
+    if (!rule) {
+        /* No such rule -> success. */
+        return true;
+    } else if (rule->pending) {
+        /* An operation on the rule is already pending -> failure.
+         * Caller must retry later if it's important. */
+        return false;
+    } else {
+        /* Initiate deletion -> success. */
+        struct ofopgroup *group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
+        ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_DELETE);
+        oftable_remove_rule(rule);
+        ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
+        ofopgroup_submit(group);
+        return true;
     }
 
-    cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->cls, NULL);
-    CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, cr, &cursor) {
-        ofproto_rule_remove(rule);
-    }
 }
 
+/* Starts the process of deleting all of the flows from all of ofproto's flow
+ * tables and then reintroducing the flows required by in-band control and
+ * fail-open.  The process will complete in a later call to ofproto_run(). */
 void
 ofproto_flush_flows(struct ofproto *ofproto)
 {
-    ofproto_flush_flows__(ofproto);
-    connmgr_flushed(ofproto->connmgr);
+    COVERAGE_INC(ofproto_flush);
+    ofproto->state = S_FLUSH;
 }
 \f
 static void
@@ -982,17 +1403,11 @@ static struct netdev *
 ofport_open(const struct ofproto_port *ofproto_port, struct ofp_phy_port *opp)
 {
     uint32_t curr, advertised, supported, peer;
-    struct netdev_options netdev_options;
     enum netdev_flags flags;
     struct netdev *netdev;
     int error;
 
-    memset(&netdev_options, 0, sizeof netdev_options);
-    netdev_options.name = ofproto_port->name;
-    netdev_options.type = ofproto_port->type;
-    netdev_options.ethertype = NETDEV_ETH_TYPE_NONE;
-
-    error = netdev_open(&netdev_options, &netdev);
+    error = netdev_open(ofproto_port->name, ofproto_port->type, &netdev);
     if (error) {
         VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring port %s (%"PRIu16") because netdev %s "
                      "cannot be opened (%s)",
@@ -1042,6 +1457,7 @@ ofport_install(struct ofproto *p,
 {
     const char *netdev_name = netdev_get_name(netdev);
     struct ofport *ofport;
+    int dev_mtu;
     int error;
 
     /* Create ofport. */
@@ -1052,14 +1468,21 @@ ofport_install(struct ofproto *p,
     }
     ofport->ofproto = p;
     ofport->netdev = netdev;
+    ofport->change_seq = netdev_change_seq(netdev);
     ofport->opp = *opp;
     ofport->ofp_port = ntohs(opp->port_no);
 
     /* Add port to 'p'. */
-    netdev_monitor_add(p->netdev_monitor, ofport->netdev);
     hmap_insert(&p->ports, &ofport->hmap_node, hash_int(ofport->ofp_port, 0));
     shash_add(&p->port_by_name, netdev_name, ofport);
 
+    if (!netdev_get_mtu(netdev, &dev_mtu)) {
+        set_internal_devs_mtu(p);
+        ofport->mtu = dev_mtu;
+    } else {
+        ofport->mtu = 0;
+    }
+
     /* Let the ofproto_class initialize its private data. */
     error = p->ofproto_class->port_construct(ofport);
     if (error) {
@@ -1098,7 +1521,7 @@ ofport_remove_with_name(struct ofproto *ofproto, const char *name)
     }
 }
 
-/* Updates 'port' within 'ofproto' with the new 'netdev' and 'opp'.
+/* Updates 'port' with new 'opp' description.
  *
  * Does not handle a name or port number change.  The caller must implement
  * such a change as a delete followed by an add.  */
@@ -1117,13 +1540,30 @@ ofport_modified(struct ofport *port, struct ofp_phy_port *opp)
     connmgr_send_port_status(port->ofproto->connmgr, &port->opp, OFPPR_MODIFY);
 }
 
+/* Update OpenFlow 'state' in 'port' and notify controller. */
+void
+ofproto_port_set_state(struct ofport *port, ovs_be32 state)
+{
+    if (port->opp.state != state) {
+        port->opp.state = state;
+        connmgr_send_port_status(port->ofproto->connmgr, &port->opp,
+                                 OFPPR_MODIFY);
+    }
+}
+
 void
 ofproto_port_unregister(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
 {
     struct ofport *port = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
     if (port) {
+        if (port->ofproto->ofproto_class->set_realdev) {
+            port->ofproto->ofproto_class->set_realdev(port, 0, 0);
+        }
+        if (port->ofproto->ofproto_class->set_stp_port) {
+            port->ofproto->ofproto_class->set_stp_port(port, NULL);
+        }
         if (port->ofproto->ofproto_class->set_cfm) {
-            port->ofproto->ofproto_class->set_cfm(port, NULL, NULL, 0);
+            port->ofproto->ofproto_class->set_cfm(port, NULL);
         }
         if (port->ofproto->ofproto_class->bundle_remove) {
             port->ofproto->ofproto_class->bundle_remove(port);
@@ -1137,7 +1577,6 @@ ofport_destroy__(struct ofport *port)
     struct ofproto *ofproto = port->ofproto;
     const char *name = netdev_get_name(port->netdev);
 
-    netdev_monitor_remove(ofproto->netdev_monitor, port->netdev);
     hmap_remove(&ofproto->ports, &port->hmap_node);
     shash_delete(&ofproto->port_by_name,
                  shash_find(&ofproto->port_by_name, name));
@@ -1169,6 +1608,21 @@ ofproto_get_port(const struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
     return NULL;
 }
 
+int
+ofproto_port_get_stats(const struct ofport *port, struct netdev_stats *stats)
+{
+    struct ofproto *ofproto = port->ofproto;
+    int error;
+
+    if (ofproto->ofproto_class->port_get_stats) {
+        error = ofproto->ofproto_class->port_get_stats(port, stats);
+    } else {
+        error = EOPNOTSUPP;
+    }
+
+    return error;
+}
+
 static void
 update_port(struct ofproto *ofproto, const char *name)
 {
@@ -1186,21 +1640,34 @@ update_port(struct ofproto *ofproto, const char *name)
     if (netdev) {
         port = ofproto_get_port(ofproto, ofproto_port.ofp_port);
         if (port && !strcmp(netdev_get_name(port->netdev), name)) {
+            struct netdev *old_netdev = port->netdev;
+            int dev_mtu;
+
             /* 'name' hasn't changed location.  Any properties changed? */
             if (!ofport_equal(&port->opp, &opp)) {
                 ofport_modified(port, &opp);
             }
 
-            /* Install the newly opened netdev in case it has changed. */
-            netdev_monitor_remove(ofproto->netdev_monitor, port->netdev);
-            netdev_monitor_add(ofproto->netdev_monitor, netdev);
+            /* If this is a non-internal port and the MTU changed, check
+             * if the datapath's MTU needs to be updated. */
+            if (strcmp(netdev_get_type(netdev), "internal")
+                    && !netdev_get_mtu(netdev, &dev_mtu)
+                    && port->mtu != dev_mtu) {
+                set_internal_devs_mtu(ofproto);
+                port->mtu = dev_mtu;
+            }
 
-            netdev_close(port->netdev);
+            /* Install the newly opened netdev in case it has changed.
+             * Don't close the old netdev yet in case port_modified has to
+             * remove a retained reference to it.*/
             port->netdev = netdev;
+            port->change_seq = netdev_change_seq(netdev);
 
             if (port->ofproto->ofproto_class->port_modified) {
                 port->ofproto->ofproto_class->port_modified(port);
             }
+
+            netdev_close(old_netdev);
         } else {
             /* If 'port' is nonnull then its name differs from 'name' and thus
              * we should delete it.  If we think there's a port named 'name'
@@ -1245,71 +1712,75 @@ init_ports(struct ofproto *p)
 
     return 0;
 }
-\f
-/* Creates a new rule initialized as specified, inserts it into 'ofproto''s
- * flow table, and stores the new rule into '*rulep'.  Returns 0 on success,
- * otherwise a positive errno value or OpenFlow error code. */
+
+/* Find the minimum MTU of all non-datapath devices attached to 'p'.
+ * Returns ETH_PAYLOAD_MAX or the minimum of the ports. */
 static int
-rule_create(struct ofproto *ofproto, const struct cls_rule *cls_rule,
-            const union ofp_action *actions, size_t n_actions,
-            uint16_t idle_timeout, uint16_t hard_timeout,
-            ovs_be64 flow_cookie, bool send_flow_removed,
-            struct rule **rulep)
+find_min_mtu(struct ofproto *p)
 {
-    struct rule *rule;
-    int error;
+    struct ofport *ofport;
+    int mtu = 0;
 
-    rule = ofproto->ofproto_class->rule_alloc();
-    if (!rule) {
-        error = ENOMEM;
-        goto error;
-    }
+    HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
+        struct netdev *netdev = ofport->netdev;
+        int dev_mtu;
 
-    rule->ofproto = ofproto;
-    rule->cr = *cls_rule;
-    rule->flow_cookie = flow_cookie;
-    rule->created = time_msec();
-    rule->idle_timeout = idle_timeout;
-    rule->hard_timeout = hard_timeout;
-    rule->send_flow_removed = send_flow_removed;
-    if (n_actions > 0) {
-        rule->actions = xmemdup(actions, n_actions * sizeof *actions);
-    } else {
-        rule->actions = NULL;
-    }
-    rule->n_actions = n_actions;
+        /* Skip any internal ports, since that's what we're trying to
+         * set. */
+        if (!strcmp(netdev_get_type(netdev), "internal")) {
+            continue;
+        }
 
-    error = ofproto->ofproto_class->rule_construct(rule);
-    if (error) {
-        ofproto_rule_destroy__(rule);
-        goto error;
+        if (netdev_get_mtu(netdev, &dev_mtu)) {
+            continue;
+        }
+        if (!mtu || dev_mtu < mtu) {
+            mtu = dev_mtu;
+        }
     }
 
-    *rulep = rule;
-    return 0;
-
-error:
-    VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to create rule (%s)",
-                 ofproto->name, strerror(error));
-    *rulep = NULL;
-    return error;
+    return mtu ? mtu: ETH_PAYLOAD_MAX;
 }
 
+/* Set the MTU of all datapath devices on 'p' to the minimum of the
+ * non-datapath ports. */
+static void
+set_internal_devs_mtu(struct ofproto *p)
+{
+    struct ofport *ofport;
+    int mtu = find_min_mtu(p);
+
+    HMAP_FOR_EACH (ofport, hmap_node, &p->ports) {
+        struct netdev *netdev = ofport->netdev;
+
+        if (!strcmp(netdev_get_type(netdev), "internal")) {
+            netdev_set_mtu(netdev, mtu);
+        }
+    }
+}
+\f
 static void
 ofproto_rule_destroy__(struct rule *rule)
 {
-    free(rule->actions);
-    rule->ofproto->ofproto_class->rule_dealloc(rule);
+    if (rule) {
+        free(rule->actions);
+        rule->ofproto->ofproto_class->rule_dealloc(rule);
+    }
 }
 
-/* Destroys 'rule' and iterates through all of its facets and revalidates them,
- * destroying any that no longer has a rule (which is probably all of them).
+/* This function allows an ofproto implementation to destroy any rules that
+ * remain when its ->destruct() function is called.  The caller must have
+ * already uninitialized any derived members of 'rule' (step 5 described in the
+ * large comment in ofproto/ofproto-provider.h titled "Life Cycle").
+ * This function implements steps 6 and 7.
  *
- * The caller must have already removed 'rule' from the classifier. */
+ * This function should only be called from an ofproto implementation's
+ * ->destruct() function.  It is not suitable elsewhere. */
 void
 ofproto_rule_destroy(struct rule *rule)
 {
-    rule->ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
+    assert(!rule->pending);
+    oftable_remove_rule(rule);
     ofproto_rule_destroy__(rule);
 }
 
@@ -1317,32 +1788,25 @@ ofproto_rule_destroy(struct rule *rule)
  * that outputs to 'out_port' (output to OFPP_FLOOD and OFPP_ALL doesn't
  * count). */
 static bool
-rule_has_out_port(const struct rule *rule, ovs_be16 out_port)
+rule_has_out_port(const struct rule *rule, uint16_t out_port)
 {
     const union ofp_action *oa;
-    struct actions_iterator i;
+    size_t left;
 
-    if (out_port == htons(OFPP_NONE)) {
+    if (out_port == OFPP_NONE) {
         return true;
     }
-    for (oa = actions_first(&i, rule->actions, rule->n_actions); oa;
-         oa = actions_next(&i)) {
-        if (action_outputs_to_port(oa, out_port)) {
+    OFPUTIL_ACTION_FOR_EACH_UNSAFE (oa, left, rule->actions, rule->n_actions) {
+        if (action_outputs_to_port(oa, htons(out_port))) {
             return true;
         }
     }
     return false;
 }
 
-struct rule *
-ofproto_rule_lookup(struct ofproto *ofproto, const struct flow *flow)
-{
-    return rule_from_cls_rule(classifier_lookup(&ofproto->cls, flow));
-}
-
 /* Executes the actions indicated by 'rule' on 'packet' and credits 'rule''s
- * statistics (or the statistics for one of its facets) appropriately.
- * 'packet' must have at least sizeof(struct ofp_packet_in) bytes of headroom.
+ * statistics appropriately.  'packet' must have at least sizeof(struct
+ * ofp_packet_in) bytes of headroom.
  *
  * 'packet' doesn't necessarily have to match 'rule'.  'rule' will be credited
  * with statistics for 'packet' either way.
@@ -1355,24 +1819,10 @@ rule_execute(struct rule *rule, uint16_t in_port, struct ofpbuf *packet)
 
     assert(ofpbuf_headroom(packet) >= sizeof(struct ofp_packet_in));
 
-    flow_extract(packet, 0, in_port, &flow);
+    flow_extract(packet, 0, 0, in_port, &flow);
     return rule->ofproto->ofproto_class->rule_execute(rule, &flow, packet);
 }
 
-/* Remove 'rule' from 'ofproto' and free up the associated memory:
- *
- *   - Removes 'rule' from the classifier.
- *
- *   - If 'rule' has facets, revalidates them (and possibly uninstalls and
- *     destroys them), via rule_destroy().
- */
-void
-ofproto_rule_remove(struct rule *rule)
-{
-    rule->ofproto->ofproto_class->rule_remove(rule);
-    ofproto_rule_destroy(rule);
-}
-
 /* Returns true if 'rule' should be hidden from the controller.
  *
  * Rules with priority higher than UINT16_MAX are set up by ofproto itself
@@ -1383,51 +1833,49 @@ rule_is_hidden(const struct rule *rule)
 {
     return rule->cr.priority > UINT16_MAX;
 }
-\f
-static void
-send_error_oh(const struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh,
-              int error)
+
+static enum oftable_flags
+rule_get_flags(const struct rule *rule)
 {
-    struct ofpbuf *buf = ofputil_encode_error_msg(error, oh);
-    if (buf) {
-        COVERAGE_INC(ofproto_error);
-        ofconn_send_reply(ofconn, buf);
-    }
+    return rule->ofproto->tables[rule->table_id].flags;
 }
 
-static int
+static bool
+rule_is_modifiable(const struct rule *rule)
+{
+    return !(rule_get_flags(rule) & OFTABLE_READONLY);
+}
+\f
+static enum ofperr
 handle_echo_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
 {
     ofconn_send_reply(ofconn, make_echo_reply(oh));
     return 0;
 }
 
-static int
+static enum ofperr
 handle_features_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
 {
     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
     struct ofp_switch_features *osf;
     struct ofpbuf *buf;
     struct ofport *port;
+    bool arp_match_ip;
+    uint32_t actions;
+
+    ofproto->ofproto_class->get_features(ofproto, &arp_match_ip, &actions);
+    assert(actions & (1 << OFPAT_OUTPUT)); /* sanity check */
 
     osf = make_openflow_xid(sizeof *osf, OFPT_FEATURES_REPLY, oh->xid, &buf);
     osf->datapath_id = htonll(ofproto->datapath_id);
     osf->n_buffers = htonl(pktbuf_capacity());
-    osf->n_tables = 2;
+    osf->n_tables = ofproto->n_tables;
     osf->capabilities = htonl(OFPC_FLOW_STATS | OFPC_TABLE_STATS |
-                              OFPC_PORT_STATS | OFPC_ARP_MATCH_IP);
-    osf->actions = htonl((1u << OFPAT_OUTPUT) |
-                         (1u << OFPAT_SET_VLAN_VID) |
-                         (1u << OFPAT_SET_VLAN_PCP) |
-                         (1u << OFPAT_STRIP_VLAN) |
-                         (1u << OFPAT_SET_DL_SRC) |
-                         (1u << OFPAT_SET_DL_DST) |
-                         (1u << OFPAT_SET_NW_SRC) |
-                         (1u << OFPAT_SET_NW_DST) |
-                         (1u << OFPAT_SET_NW_TOS) |
-                         (1u << OFPAT_SET_TP_SRC) |
-                         (1u << OFPAT_SET_TP_DST) |
-                         (1u << OFPAT_ENQUEUE));
+                              OFPC_PORT_STATS | OFPC_QUEUE_STATS);
+    if (arp_match_ip) {
+        osf->capabilities |= htonl(OFPC_ARP_MATCH_IP);
+    }
+    osf->actions = htonl(actions);
 
     HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &ofproto->ports) {
         ofpbuf_put(buf, &port->opp, sizeof port->opp);
@@ -1437,21 +1885,20 @@ handle_features_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
     return 0;
 }
 
-static int
+static enum ofperr
 handle_get_config_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
 {
     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
-    struct ofpbuf *buf;
     struct ofp_switch_config *osc;
-    uint16_t flags;
-    bool drop_frags;
-
-    /* Figure out flags. */
-    drop_frags = ofproto->ofproto_class->get_drop_frags(ofproto);
-    flags = drop_frags ? OFPC_FRAG_DROP : OFPC_FRAG_NORMAL;
+    enum ofp_config_flags flags;
+    struct ofpbuf *buf;
 
     /* Send reply. */
     osc = make_openflow_xid(sizeof *osc, OFPT_GET_CONFIG_REPLY, oh->xid, &buf);
+    flags = ofproto->frag_handling;
+    if (ofconn_get_invalid_ttl_to_controller(ofconn)) {
+        flags |= OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER;
+    }
     osc->flags = htons(flags);
     osc->miss_send_len = htons(ofconn_get_miss_send_len(ofconn));
     ofconn_send_reply(ofconn, buf);
@@ -1459,27 +1906,30 @@ handle_get_config_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
     return 0;
 }
 
-static int
+static enum ofperr
 handle_set_config(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_switch_config *osc)
 {
     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
     uint16_t flags = ntohs(osc->flags);
 
-    if (ofconn_get_type(ofconn) == OFCONN_PRIMARY
-        && ofconn_get_role(ofconn) != NX_ROLE_SLAVE) {
-        switch (flags & OFPC_FRAG_MASK) {
-        case OFPC_FRAG_NORMAL:
-            ofproto->ofproto_class->set_drop_frags(ofproto, false);
-            break;
-        case OFPC_FRAG_DROP:
-            ofproto->ofproto_class->set_drop_frags(ofproto, true);
-            break;
-        default:
-            VLOG_WARN_RL(&rl, "requested bad fragment mode (flags=%"PRIx16")",
-                         osc->flags);
-            break;
+    if (ofconn_get_type(ofconn) != OFCONN_PRIMARY
+        || ofconn_get_role(ofconn) != NX_ROLE_SLAVE) {
+        enum ofp_config_flags cur = ofproto->frag_handling;
+        enum ofp_config_flags next = flags & OFPC_FRAG_MASK;
+
+        assert((cur & OFPC_FRAG_MASK) == cur);
+        if (cur != next) {
+            if (ofproto->ofproto_class->set_frag_handling(ofproto, next)) {
+                ofproto->frag_handling = next;
+            } else {
+                VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: unsupported fragment handling mode %s",
+                             ofproto->name,
+                             ofputil_frag_handling_to_string(next));
+            }
         }
     }
+    ofconn_set_invalid_ttl_to_controller(ofconn,
+                        (flags & OFPC_INVALID_TTL_TO_CONTROLLER));
 
     ofconn_set_miss_send_len(ofconn, ntohs(osc->miss_send_len));
 
@@ -1487,74 +1937,59 @@ handle_set_config(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_switch_config *osc)
 }
 
 /* Checks whether 'ofconn' is a slave controller.  If so, returns an OpenFlow
- * error message code (composed with ofp_mkerr()) for the caller to propagate
- * upward.  Otherwise, returns 0.
+ * error message code for the caller to propagate upward.  Otherwise, returns
+ * 0.
  *
  * The log message mentions 'msg_type'. */
-static int
-reject_slave_controller(struct ofconn *ofconn, const const char *msg_type)
+static enum ofperr
+reject_slave_controller(struct ofconn *ofconn)
 {
     if (ofconn_get_type(ofconn) == OFCONN_PRIMARY
         && ofconn_get_role(ofconn) == NX_ROLE_SLAVE) {
-        static struct vlog_rate_limit perm_rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
-        VLOG_WARN_RL(&perm_rl, "rejecting %s message from slave controller",
-                     msg_type);
-
-        return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_EPERM);
+        return OFPERR_OFPBRC_EPERM;
     } else {
         return 0;
     }
 }
 
-static int
-handle_packet_out(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
+static enum ofperr
+handle_packet_out(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_packet_out *opo)
 {
     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
-    struct ofp_packet_out *opo;
-    struct ofpbuf payload, *buffer;
-    union ofp_action *ofp_actions;
-    struct ofpbuf request;
+    struct ofputil_packet_out po;
+    struct ofpbuf *payload;
     struct flow flow;
-    size_t n_ofp_actions;
-    uint16_t in_port;
-    int error;
+    enum ofperr error;
 
     COVERAGE_INC(ofproto_packet_out);
 
-    error = reject_slave_controller(ofconn, "OFPT_PACKET_OUT");
+    error = reject_slave_controller(ofconn);
     if (error) {
         return error;
     }
 
-    /* Get ofp_packet_out. */
-    ofpbuf_use_const(&request, oh, ntohs(oh->length));
-    opo = ofpbuf_pull(&request, offsetof(struct ofp_packet_out, actions));
-
-    /* Get actions. */
-    error = ofputil_pull_actions(&request, ntohs(opo->actions_len),
-                                 &ofp_actions, &n_ofp_actions);
+    /* Decode message. */
+    error = ofputil_decode_packet_out(&po, opo);
     if (error) {
         return error;
     }
 
     /* Get payload. */
-    if (opo->buffer_id != htonl(UINT32_MAX)) {
-        error = ofconn_pktbuf_retrieve(ofconn, ntohl(opo->buffer_id),
-                                       &buffer, &in_port);
-        if (error || !buffer) {
+    if (po.buffer_id != UINT32_MAX) {
+        error = ofconn_pktbuf_retrieve(ofconn, po.buffer_id, &payload, NULL);
+        if (error || !payload) {
             return error;
         }
-        payload = *buffer;
     } else {
-        payload = request;
-        buffer = NULL;
+        payload = xmalloc(sizeof *payload);
+        ofpbuf_use_const(payload, po.packet, po.packet_len);
     }
 
     /* Send out packet. */
-    flow_extract(&payload, 0, ntohs(opo->in_port), &flow);
-    error = p->ofproto_class->packet_out(p, &payload, &flow,
-                                         ofp_actions, n_ofp_actions);
-    ofpbuf_delete(buffer);
+    flow_extract(payload, 0, 0, po.in_port, &flow);
+    error = p->ofproto_class->packet_out(p, payload, &flow,
+                                         po.actions, po.n_actions);
+    ofpbuf_delete(payload);
 
     return error;
 }
@@ -1581,7 +2016,7 @@ update_port_config(struct ofport *port, ovs_be32 config, ovs_be32 mask)
     }
 }
 
-static int
+static enum ofperr
 handle_port_mod(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
 {
     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
@@ -1589,16 +2024,16 @@ handle_port_mod(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
     struct ofport *port;
     int error;
 
-    error = reject_slave_controller(ofconn, "OFPT_PORT_MOD");
+    error = reject_slave_controller(ofconn);
     if (error) {
         return error;
     }
 
     port = ofproto_get_port(p, ntohs(opm->port_no));
     if (!port) {
-        return ofp_mkerr(OFPET_PORT_MOD_FAILED, OFPPMFC_BAD_PORT);
+        return OFPERR_OFPPMFC_BAD_PORT;
     } else if (memcmp(port->opp.hw_addr, opm->hw_addr, OFP_ETH_ALEN)) {
-        return ofp_mkerr(OFPET_PORT_MOD_FAILED, OFPPMFC_BAD_HW_ADDR);
+        return OFPERR_OFPPMFC_BAD_HW_ADDR;
     } else {
         update_port_config(port, opm->config, opm->mask);
         if (opm->advertise) {
@@ -1608,89 +2043,15 @@ handle_port_mod(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
     return 0;
 }
 
-static struct ofpbuf *
-make_ofp_stats_reply(ovs_be32 xid, ovs_be16 type, size_t body_len)
-{
-    struct ofp_stats_reply *osr;
-    struct ofpbuf *msg;
-
-    msg = ofpbuf_new(MIN(sizeof *osr + body_len, UINT16_MAX));
-    osr = put_openflow_xid(sizeof *osr, OFPT_STATS_REPLY, xid, msg);
-    osr->type = type;
-    osr->flags = htons(0);
-    return msg;
-}
-
-static struct ofpbuf *
-start_ofp_stats_reply(const struct ofp_header *request, size_t body_len)
-{
-    const struct ofp_stats_request *osr
-        = (const struct ofp_stats_request *) request;
-    return make_ofp_stats_reply(osr->header.xid, osr->type, body_len);
-}
-
-static void *
-append_ofp_stats_reply(size_t nbytes, struct ofconn *ofconn,
-                       struct ofpbuf **msgp)
-{
-    struct ofpbuf *msg = *msgp;
-    assert(nbytes <= UINT16_MAX - sizeof(struct ofp_stats_reply));
-    if (nbytes + msg->size > UINT16_MAX) {
-        struct ofp_stats_reply *reply = msg->data;
-        reply->flags = htons(OFPSF_REPLY_MORE);
-        *msgp = make_ofp_stats_reply(reply->header.xid, reply->type, nbytes);
-        ofconn_send_reply(ofconn, msg);
-    }
-    return ofpbuf_put_uninit(*msgp, nbytes);
-}
-
-static struct ofpbuf *
-make_nxstats_reply(ovs_be32 xid, ovs_be32 subtype, size_t body_len)
-{
-    struct nicira_stats_msg *nsm;
-    struct ofpbuf *msg;
-
-    msg = ofpbuf_new(MIN(sizeof *nsm + body_len, UINT16_MAX));
-    nsm = put_openflow_xid(sizeof *nsm, OFPT_STATS_REPLY, xid, msg);
-    nsm->type = htons(OFPST_VENDOR);
-    nsm->flags = htons(0);
-    nsm->vendor = htonl(NX_VENDOR_ID);
-    nsm->subtype = subtype;
-    return msg;
-}
-
-static struct ofpbuf *
-start_nxstats_reply(const struct nicira_stats_msg *request, size_t body_len)
-{
-    return make_nxstats_reply(request->header.xid, request->subtype, body_len);
-}
-
-static void
-append_nxstats_reply(size_t nbytes, struct ofconn *ofconn,
-                     struct ofpbuf **msgp)
-{
-    struct ofpbuf *msg = *msgp;
-    assert(nbytes <= UINT16_MAX - sizeof(struct nicira_stats_msg));
-    if (nbytes + msg->size > UINT16_MAX) {
-        struct nicira_stats_msg *reply = msg->data;
-        reply->flags = htons(OFPSF_REPLY_MORE);
-        *msgp = make_nxstats_reply(reply->header.xid, reply->subtype, nbytes);
-        ofconn_send_reply(ofconn, msg);
-    }
-    ofpbuf_prealloc_tailroom(*msgp, nbytes);
-}
-
-static int
+static enum ofperr
 handle_desc_stats_request(struct ofconn *ofconn,
-                          const struct ofp_header *request)
+                          const struct ofp_stats_msg *request)
 {
     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
     struct ofp_desc_stats *ods;
     struct ofpbuf *msg;
 
-    msg = start_ofp_stats_reply(request, sizeof *ods);
-    ods = append_ofp_stats_reply(sizeof *ods, ofconn, &msg);
-    memset(ods, 0, sizeof *ods);
+    ods = ofputil_make_stats_reply(sizeof *ods, request, &msg);
     ovs_strlcpy(ods->mfr_desc, p->mfr_desc, sizeof ods->mfr_desc);
     ovs_strlcpy(ods->hw_desc, p->hw_desc, sizeof ods->hw_desc);
     ovs_strlcpy(ods->sw_desc, p->sw_desc, sizeof ods->sw_desc);
@@ -1701,34 +2062,46 @@ handle_desc_stats_request(struct ofconn *ofconn,
     return 0;
 }
 
-static int
+static enum ofperr
 handle_table_stats_request(struct ofconn *ofconn,
-                           const struct ofp_header *request)
+                           const struct ofp_stats_msg *request)
 {
     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
     struct ofp_table_stats *ots;
     struct ofpbuf *msg;
+    size_t i;
+
+    ofputil_make_stats_reply(sizeof(struct ofp_stats_msg), request, &msg);
+
+    ots = ofpbuf_put_zeros(msg, sizeof *ots * p->n_tables);
+    for (i = 0; i < p->n_tables; i++) {
+        ots[i].table_id = i;
+        sprintf(ots[i].name, "table%zu", i);
+        ots[i].wildcards = htonl(OFPFW_ALL);
+        ots[i].max_entries = htonl(1000000); /* An arbitrary big number. */
+        ots[i].active_count = htonl(classifier_count(&p->tables[i].cls));
+    }
+
+    p->ofproto_class->get_tables(p, ots);
 
-    msg = start_ofp_stats_reply(request, sizeof *ots * 2);
+    for (i = 0; i < p->n_tables; i++) {
+        const struct oftable *table = &p->tables[i];
 
-    /* Classifier table. */
-    ots = append_ofp_stats_reply(sizeof *ots, ofconn, &msg);
-    memset(ots, 0, sizeof *ots);
-    strcpy(ots->name, "classifier");
-    ots->wildcards = (ofconn_get_flow_format(ofconn) == NXFF_OPENFLOW10
-                      ? htonl(OFPFW_ALL) : htonl(OVSFW_ALL));
-    ots->max_entries = htonl(1024 * 1024); /* An arbitrary big number. */
-    ots->active_count = htonl(classifier_count(&p->cls));
-    put_32aligned_be64(&ots->lookup_count, htonll(0));  /* XXX */
-    put_32aligned_be64(&ots->matched_count, htonll(0)); /* XXX */
+        if (table->name) {
+            ovs_strzcpy(ots[i].name, table->name, sizeof ots[i].name);
+        }
+
+        if (table->max_flows < ntohl(ots[i].max_entries)) {
+            ots[i].max_entries = htonl(table->max_flows);
+        }
+    }
 
     ofconn_send_reply(ofconn, msg);
     return 0;
 }
 
 static void
-append_port_stat(struct ofport *port, struct ofconn *ofconn,
-                 struct ofpbuf **msgp)
+append_port_stat(struct ofport *port, struct list *replies)
 {
     struct netdev_stats stats;
     struct ofp_port_stats *ops;
@@ -1736,9 +2109,9 @@ append_port_stat(struct ofport *port, struct ofconn *ofconn,
     /* Intentionally ignore return value, since errors will set
      * 'stats' to all-1s, which is correct for OpenFlow, and
      * netdev_get_stats() will log errors. */
-    netdev_get_stats(port->netdev, &stats);
+    ofproto_port_get_stats(port, &stats);
 
-    ops = append_ofp_stats_reply(sizeof *ops, ofconn, msgp);
+    ops = ofputil_append_stats_reply(sizeof *ops, replies);
     ops->port_no = port->opp.port_no;
     memset(ops->pad, 0, sizeof ops->pad);
     put_32aligned_be64(&ops->rx_packets, htonll(stats.rx_packets));
@@ -1755,202 +2128,249 @@ append_port_stat(struct ofport *port, struct ofconn *ofconn,
     put_32aligned_be64(&ops->collisions, htonll(stats.collisions));
 }
 
-static int
-handle_port_stats_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
+static enum ofperr
+handle_port_stats_request(struct ofconn *ofconn,
+                          const struct ofp_port_stats_request *psr)
 {
     struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
-    const struct ofp_port_stats_request *psr = ofputil_stats_body(oh);
-    struct ofp_port_stats *ops;
-    struct ofpbuf *msg;
     struct ofport *port;
+    struct list replies;
 
-    msg = start_ofp_stats_reply(oh, sizeof *ops * 16);
+    ofputil_start_stats_reply(&psr->osm, &replies);
     if (psr->port_no != htons(OFPP_NONE)) {
         port = ofproto_get_port(p, ntohs(psr->port_no));
         if (port) {
-            append_port_stat(port, ofconn, &msg);
+            append_port_stat(port, &replies);
         }
     } else {
         HMAP_FOR_EACH (port, hmap_node, &p->ports) {
-            append_port_stat(port, ofconn, &msg);
+            append_port_stat(port, &replies);
         }
     }
 
-    ofconn_send_reply(ofconn, msg);
+    ofconn_send_replies(ofconn, &replies);
     return 0;
 }
 
 static void
-calc_flow_duration__(long long int start, uint32_t *sec, uint32_t *nsec)
+calc_flow_duration__(long long int start, long long int now,
+                     uint32_t *sec, uint32_t *nsec)
 {
-    long long int msecs = time_msec() - start;
+    long long int msecs = now - start;
     *sec = msecs / 1000;
     *nsec = (msecs % 1000) * (1000 * 1000);
 }
 
-static void
-calc_flow_duration(long long int start, ovs_be32 *sec_be, ovs_be32 *nsec_be)
+/* Checks whether 'table_id' is 0xff or a valid table ID in 'ofproto'.  Returns
+ * 0 if 'table_id' is OK, otherwise an OpenFlow error code.  */
+static enum ofperr
+check_table_id(const struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id)
 {
-    uint32_t sec, nsec;
+    return (table_id == 0xff || table_id < ofproto->n_tables
+            ? 0
+            : OFPERR_NXBRC_BAD_TABLE_ID);
 
-    calc_flow_duration__(start, &sec, &nsec);
-    *sec_be = htonl(sec);
-    *nsec_be = htonl(nsec);
 }
 
-static void
-put_ofp_flow_stats(struct ofconn *ofconn, struct rule *rule,
-                   ovs_be16 out_port, struct ofpbuf **replyp)
+static struct oftable *
+next_visible_table(struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id)
 {
-    struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
-    struct ofp_flow_stats *ofs;
-    uint64_t packet_count, byte_count;
-    ovs_be64 cookie;
-    size_t act_len, len;
+    struct oftable *table;
 
-    if (rule_is_hidden(rule) || !rule_has_out_port(rule, out_port)) {
-        return;
+    for (table = &ofproto->tables[table_id];
+         table < &ofproto->tables[ofproto->n_tables];
+         table++) {
+        if (!(table->flags & OFTABLE_HIDDEN)) {
+            return table;
+        }
     }
 
-    act_len = sizeof *rule->actions * rule->n_actions;
-    len = offsetof(struct ofp_flow_stats, actions) + act_len;
-
-    ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule, &packet_count, &byte_count);
-
-    ofs = append_ofp_stats_reply(len, ofconn, replyp);
-    ofs->length = htons(len);
-    ofs->table_id = 0;
-    ofs->pad = 0;
-    ofputil_cls_rule_to_match(&rule->cr, ofconn_get_flow_format(ofconn),
-                              &ofs->match, rule->flow_cookie, &cookie);
-    put_32aligned_be64(&ofs->cookie, cookie);
-    calc_flow_duration(rule->created, &ofs->duration_sec, &ofs->duration_nsec);
-    ofs->priority = htons(rule->cr.priority);
-    ofs->idle_timeout = htons(rule->idle_timeout);
-    ofs->hard_timeout = htons(rule->hard_timeout);
-    memset(ofs->pad2, 0, sizeof ofs->pad2);
-    put_32aligned_be64(&ofs->packet_count, htonll(packet_count));
-    put_32aligned_be64(&ofs->byte_count, htonll(byte_count));
-    if (rule->n_actions > 0) {
-        memcpy(ofs->actions, rule->actions, act_len);
-    }
+    return NULL;
 }
 
-static bool
-is_valid_table(uint8_t table_id)
+static struct oftable *
+first_matching_table(struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id)
 {
-    if (table_id == 0 || table_id == 0xff) {
-        return true;
+    if (table_id == 0xff) {
+        return next_visible_table(ofproto, 0);
+    } else if (table_id < ofproto->n_tables) {
+        return &ofproto->tables[table_id];
     } else {
-        /* It would probably be better to reply with an error but there doesn't
-         * seem to be any appropriate value, so that might just be
-         * confusing. */
-        VLOG_WARN_RL(&rl, "controller asked for invalid table %"PRIu8,
-                     table_id);
-        return false;
+        return NULL;
     }
 }
 
-static int
-handle_flow_stats_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
+static struct oftable *
+next_matching_table(struct ofproto *ofproto,
+                    struct oftable *table, uint8_t table_id)
 {
-    const struct ofp_flow_stats_request *fsr = ofputil_stats_body(oh);
-    struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
-    struct ofpbuf *reply;
+    return (table_id == 0xff
+            ? next_visible_table(ofproto, (table - ofproto->tables) + 1)
+            : NULL);
+}
+
+/* Assigns TABLE to each oftable, in turn, that matches TABLE_ID in OFPROTO:
+ *
+ *   - If TABLE_ID is 0xff, this iterates over every classifier table in
+ *     OFPROTO, skipping tables marked OFTABLE_HIDDEN.
+ *
+ *   - If TABLE_ID is the number of a table in OFPROTO, then the loop iterates
+ *     only once, for that table.  (This can be used to access tables marked
+ *     OFTABLE_HIDDEN.)
+ *
+ *   - Otherwise, TABLE_ID isn't valid for OFPROTO, so the loop won't be
+ *     entered at all.  (Perhaps you should have validated TABLE_ID with
+ *     check_table_id().)
+ *
+ * All parameters are evaluated multiple times.
+ */
+#define FOR_EACH_MATCHING_TABLE(TABLE, TABLE_ID, OFPROTO)         \
+    for ((TABLE) = first_matching_table(OFPROTO, TABLE_ID);       \
+         (TABLE) != NULL;                                         \
+         (TABLE) = next_matching_table(OFPROTO, TABLE, TABLE_ID))
+
+/* Searches 'ofproto' for rules in table 'table_id' (or in all tables, if
+ * 'table_id' is 0xff) that match 'match' in the "loose" way required for
+ * OpenFlow OFPFC_MODIFY and OFPFC_DELETE requests and puts them on list
+ * 'rules'.
+ *
+ * If 'out_port' is anything other than OFPP_NONE, then only rules that output
+ * to 'out_port' are included.
+ *
+ * Hidden rules are always omitted.
+ *
+ * Returns 0 on success, otherwise an OpenFlow error code. */
+static enum ofperr
+collect_rules_loose(struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id,
+                    const struct cls_rule *match,
+                    ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask,
+                    uint16_t out_port, struct list *rules)
+{
+    struct oftable *table;
+    enum ofperr error;
+
+    error = check_table_id(ofproto, table_id);
+    if (error) {
+        return error;
+    }
 
-    COVERAGE_INC(ofproto_flows_req);
-    reply = start_ofp_stats_reply(oh, 1024);
-    if (is_valid_table(fsr->table_id)) {
+    list_init(rules);
+    FOR_EACH_MATCHING_TABLE (table, table_id, ofproto) {
         struct cls_cursor cursor;
-        struct cls_rule target;
         struct rule *rule;
 
-        ofputil_cls_rule_from_match(&fsr->match, 0, NXFF_OPENFLOW10, 0,
-                                    &target);
-        cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->cls, &target);
+        cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, match);
         CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
-            put_ofp_flow_stats(ofconn, rule, fsr->out_port, &reply);
+            if (rule->pending) {
+                return OFPROTO_POSTPONE;
+            }
+            if (!rule_is_hidden(rule) && rule_has_out_port(rule, out_port)
+                    && !((rule->flow_cookie ^ cookie) & cookie_mask)) {
+                list_push_back(rules, &rule->ofproto_node);
+            }
         }
     }
-    ofconn_send_reply(ofconn, reply);
-
     return 0;
 }
 
-static void
-put_nx_flow_stats(struct ofconn *ofconn, struct rule *rule,
-                  ovs_be16 out_port, struct ofpbuf **replyp)
-{
-    struct nx_flow_stats *nfs;
-    uint64_t packet_count, byte_count;
-    size_t act_len, start_len;
-    struct ofpbuf *reply;
+/* Searches 'ofproto' for rules in table 'table_id' (or in all tables, if
+ * 'table_id' is 0xff) that match 'match' in the "strict" way required for
+ * OpenFlow OFPFC_MODIFY_STRICT and OFPFC_DELETE_STRICT requests and puts them
+ * on list 'rules'.
+ *
+ * If 'out_port' is anything other than OFPP_NONE, then only rules that output
+ * to 'out_port' are included.
+ *
+ * Hidden rules are always omitted.
+ *
+ * Returns 0 on success, otherwise an OpenFlow error code. */
+static enum ofperr
+collect_rules_strict(struct ofproto *ofproto, uint8_t table_id,
+                     const struct cls_rule *match,
+                     ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask,
+                     uint16_t out_port, struct list *rules)
+{
+    struct oftable *table;
+    int error;
 
-    if (rule_is_hidden(rule) || !rule_has_out_port(rule, out_port)) {
-        return;
+    error = check_table_id(ofproto, table_id);
+    if (error) {
+        return error;
     }
 
-    rule->ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule,
-                                                 &packet_count, &byte_count);
+    list_init(rules);
+    FOR_EACH_MATCHING_TABLE (table, table_id, ofproto) {
+        struct rule *rule;
 
-    act_len = sizeof *rule->actions * rule->n_actions;
-
-    append_nxstats_reply(sizeof *nfs + NXM_MAX_LEN + act_len, ofconn, replyp);
-    start_len = (*replyp)->size;
-    reply = *replyp;
-
-    nfs = ofpbuf_put_uninit(reply, sizeof *nfs);
-    nfs->table_id = 0;
-    nfs->pad = 0;
-    calc_flow_duration(rule->created, &nfs->duration_sec, &nfs->duration_nsec);
-    nfs->cookie = rule->flow_cookie;
-    nfs->priority = htons(rule->cr.priority);
-    nfs->idle_timeout = htons(rule->idle_timeout);
-    nfs->hard_timeout = htons(rule->hard_timeout);
-    nfs->match_len = htons(nx_put_match(reply, &rule->cr));
-    memset(nfs->pad2, 0, sizeof nfs->pad2);
-    nfs->packet_count = htonll(packet_count);
-    nfs->byte_count = htonll(byte_count);
-    if (rule->n_actions > 0) {
-        ofpbuf_put(reply, rule->actions, act_len);
+        rule = rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(&table->cls,
+                                                               match));
+        if (rule) {
+            if (rule->pending) {
+                return OFPROTO_POSTPONE;
+            }
+            if (!rule_is_hidden(rule) && rule_has_out_port(rule, out_port)
+                    && !((rule->flow_cookie ^ cookie) & cookie_mask)) {
+                list_push_back(rules, &rule->ofproto_node);
+            }
+        }
     }
-    nfs->length = htons(reply->size - start_len);
+    return 0;
 }
 
+/* Returns 'age_ms' (a duration in milliseconds), converted to seconds and
+ * forced into the range of a uint16_t. */
 static int
-handle_nxst_flow(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
+age_secs(long long int age_ms)
 {
-    struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
-    struct nx_flow_stats_request *nfsr;
-    struct cls_rule target;
-    struct ofpbuf *reply;
-    struct ofpbuf b;
-    int error;
+    return (age_ms < 0 ? 0
+            : age_ms >= UINT16_MAX * 1000 ? UINT16_MAX
+            : (unsigned int) age_ms / 1000);
+}
 
-    ofpbuf_use_const(&b, oh, ntohs(oh->length));
+static enum ofperr
+handle_flow_stats_request(struct ofconn *ofconn,
+                          const struct ofp_stats_msg *osm)
+{
+    struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
+    struct ofputil_flow_stats_request fsr;
+    struct list replies;
+    struct list rules;
+    struct rule *rule;
+    enum ofperr error;
 
-    /* Dissect the message. */
-    nfsr = ofpbuf_pull(&b, sizeof *nfsr);
-    error = nx_pull_match(&b, ntohs(nfsr->match_len), 0, &target);
+    error = ofputil_decode_flow_stats_request(&fsr, &osm->header);
     if (error) {
         return error;
     }
-    if (b.size) {
-        return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
-    }
-
-    COVERAGE_INC(ofproto_flows_req);
-    reply = start_nxstats_reply(&nfsr->nsm, 1024);
-    if (is_valid_table(nfsr->table_id)) {
-        struct cls_cursor cursor;
-        struct rule *rule;
 
-        cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->cls, &target);
-        CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
-            put_nx_flow_stats(ofconn, rule, nfsr->out_port, &reply);
-        }
+    error = collect_rules_loose(ofproto, fsr.table_id, &fsr.match,
+                                fsr.cookie, fsr.cookie_mask,
+                                fsr.out_port, &rules);
+    if (error) {
+        return error;
     }
-    ofconn_send_reply(ofconn, reply);
+
+    ofputil_start_stats_reply(osm, &replies);
+    LIST_FOR_EACH (rule, ofproto_node, &rules) {
+        long long int now = time_msec();
+        struct ofputil_flow_stats fs;
+
+        fs.rule = rule->cr;
+        fs.cookie = rule->flow_cookie;
+        fs.table_id = rule->table_id;
+        calc_flow_duration__(rule->created, now, &fs.duration_sec,
+                             &fs.duration_nsec);
+        fs.idle_timeout = rule->idle_timeout;
+        fs.hard_timeout = rule->hard_timeout;
+        fs.idle_age = age_secs(now - rule->used);
+        fs.hard_age = age_secs(now - rule->modified);
+        ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule, &fs.packet_count,
+                                               &fs.byte_count);
+        fs.actions = rule->actions;
+        fs.n_actions = rule->n_actions;
+        ofputil_append_flow_stats_reply(&fs, &replies);
+    }
+    ofconn_send_replies(ofconn, &replies);
 
     return 0;
 }
@@ -1959,11 +2379,13 @@ static void
 flow_stats_ds(struct rule *rule, struct ds *results)
 {
     uint64_t packet_count, byte_count;
-    size_t act_len = sizeof *rule->actions * rule->n_actions;
 
     rule->ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule,
                                                  &packet_count, &byte_count);
 
+    if (rule->table_id != 0) {
+        ds_put_format(results, "table_id=%"PRIu8", ", rule->table_id);
+    }
     ds_put_format(results, "duration=%llds, ",
                   (time_msec() - rule->created) / 1000);
     ds_put_format(results, "priority=%u, ", rule->cr.priority);
@@ -1971,8 +2393,8 @@ flow_stats_ds(struct rule *rule, struct ds *results)
     ds_put_format(results, "n_bytes=%"PRIu64", ", byte_count);
     cls_rule_format(&rule->cr, results);
     ds_put_char(results, ',');
-    if (act_len > 0) {
-        ofp_print_actions(results, &rule->actions->header, act_len);
+    if (rule->n_actions > 0) {
+        ofp_print_actions(results, rule->actions, rule->n_actions);
     } else {
         ds_put_cstr(results, "drop");
     }
@@ -1984,12 +2406,16 @@ flow_stats_ds(struct rule *rule, struct ds *results)
 void
 ofproto_get_all_flows(struct ofproto *p, struct ds *results)
 {
-    struct cls_cursor cursor;
-    struct rule *rule;
+    struct oftable *table;
 
-    cls_cursor_init(&cursor, &p->cls, NULL);
-    CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
-        flow_stats_ds(rule, results);
+    OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, p) {
+        struct cls_cursor cursor;
+        struct rule *rule;
+
+        cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
+        CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
+            flow_stats_ds(rule, results);
+        }
     }
 }
 
@@ -2002,102 +2428,102 @@ ofproto_get_netflow_ids(const struct ofproto *ofproto,
     ofproto->ofproto_class->get_netflow_ids(ofproto, engine_type, engine_id);
 }
 
-static void
-query_aggregate_stats(struct ofproto *ofproto, struct cls_rule *target,
-                      ovs_be16 out_port, uint8_t table_id,
-                      struct ofp_aggregate_stats_reply *oasr)
+/* Checks the fault status of CFM for 'ofp_port' within 'ofproto'.  Returns a
+ * bitmask of 'cfm_fault_reason's to indicate a CFM fault (generally
+ * indicating a connectivity problem).  Returns zero if CFM is not faulted,
+ * and -1 if CFM is not enabled on 'port'. */
+int
+ofproto_port_get_cfm_fault(const struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port)
 {
-    uint64_t total_packets = 0;
-    uint64_t total_bytes = 0;
-    int n_flows = 0;
-
-    COVERAGE_INC(ofproto_agg_request);
-
-    if (is_valid_table(table_id)) {
-        struct cls_cursor cursor;
-        struct rule *rule;
-
-        cls_cursor_init(&cursor, &ofproto->cls, target);
-        CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
-            if (!rule_is_hidden(rule) && rule_has_out_port(rule, out_port)) {
-                uint64_t packet_count;
-                uint64_t byte_count;
-
-                ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule, &packet_count,
-                                                       &byte_count);
-
-                total_packets += packet_count;
-                total_bytes += byte_count;
-                n_flows++;
-            }
-        }
-    }
-
-    oasr->flow_count = htonl(n_flows);
-    put_32aligned_be64(&oasr->packet_count, htonll(total_packets));
-    put_32aligned_be64(&oasr->byte_count, htonll(total_bytes));
-    memset(oasr->pad, 0, sizeof oasr->pad);
+    struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
+    return (ofport && ofproto->ofproto_class->get_cfm_fault
+            ? ofproto->ofproto_class->get_cfm_fault(ofport)
+            : -1);
 }
 
-static int
-handle_aggregate_stats_request(struct ofconn *ofconn,
-                               const struct ofp_header *oh)
+/* Gets the MPIDs of the remote maintenance points broadcasting to 'ofp_port'
+ * within 'ofproto'.  Populates 'rmps' with an array of MPIDs owned by
+ * 'ofproto', and 'n_rmps' with the number of MPIDs in 'rmps'.  Returns a
+ * number less than 0 if CFM is not enabled on 'ofp_port'. */
+int
+ofproto_port_get_cfm_remote_mpids(const struct ofproto *ofproto,
+                                  uint16_t ofp_port, const uint64_t **rmps,
+                                  size_t *n_rmps)
 {
-    const struct ofp_aggregate_stats_request *request = ofputil_stats_body(oh);
-    struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
-    struct ofp_aggregate_stats_reply *reply;
-    struct cls_rule target;
-    struct ofpbuf *msg;
-
-    ofputil_cls_rule_from_match(&request->match, 0, NXFF_OPENFLOW10, 0,
-                                &target);
+    struct ofport *ofport = ofproto_get_port(ofproto, ofp_port);
 
-    msg = start_ofp_stats_reply(oh, sizeof *reply);
-    reply = append_ofp_stats_reply(sizeof *reply, ofconn, &msg);
-    query_aggregate_stats(ofproto, &target, request->out_port,
-                          request->table_id, reply);
-    ofconn_send_reply(ofconn, msg);
-    return 0;
+    *rmps = NULL;
+    *n_rmps = 0;
+    return (ofport && ofproto->ofproto_class->get_cfm_remote_mpids
+            ? ofproto->ofproto_class->get_cfm_remote_mpids(ofport, rmps,
+                                                           n_rmps)
+            : -1);
 }
 
-static int
-handle_nxst_aggregate(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
+static enum ofperr
+handle_aggregate_stats_request(struct ofconn *ofconn,
+                               const struct ofp_stats_msg *osm)
 {
     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
-    struct nx_aggregate_stats_request *request;
-    struct ofp_aggregate_stats_reply *reply;
-    struct cls_rule target;
-    struct ofpbuf b;
-    struct ofpbuf *buf;
-    int error;
+    struct ofputil_flow_stats_request request;
+    struct ofputil_aggregate_stats stats;
+    bool unknown_packets, unknown_bytes;
+    struct ofpbuf *reply;
+    struct list rules;
+    struct rule *rule;
+    enum ofperr error;
 
-    ofpbuf_use_const(&b, oh, ntohs(oh->length));
+    error = ofputil_decode_flow_stats_request(&request, &osm->header);
+    if (error) {
+        return error;
+    }
 
-    /* Dissect the message. */
-    request = ofpbuf_pull(&b, sizeof *request);
-    error = nx_pull_match(&b, ntohs(request->match_len), 0, &target);
+    error = collect_rules_loose(ofproto, request.table_id, &request.match,
+                                request.cookie, request.cookie_mask,
+                                request.out_port, &rules);
     if (error) {
         return error;
     }
-    if (b.size) {
-        return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
+
+    memset(&stats, 0, sizeof stats);
+    unknown_packets = unknown_bytes = false;
+    LIST_FOR_EACH (rule, ofproto_node, &rules) {
+        uint64_t packet_count;
+        uint64_t byte_count;
+
+        ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule, &packet_count,
+                                               &byte_count);
+
+        if (packet_count == UINT64_MAX) {
+            unknown_packets = true;
+        } else {
+            stats.packet_count += packet_count;
+        }
+
+        if (byte_count == UINT64_MAX) {
+            unknown_bytes = true;
+        } else {
+            stats.byte_count += byte_count;
+        }
+
+        stats.flow_count++;
+    }
+    if (unknown_packets) {
+        stats.packet_count = UINT64_MAX;
+    }
+    if (unknown_bytes) {
+        stats.byte_count = UINT64_MAX;
     }
 
-    /* Reply. */
-    COVERAGE_INC(ofproto_flows_req);
-    buf = start_nxstats_reply(&request->nsm, sizeof *reply);
-    reply = ofpbuf_put_uninit(buf, sizeof *reply);
-    query_aggregate_stats(ofproto, &target, request->out_port,
-                          request->table_id, reply);
-    ofconn_send_reply(ofconn, buf);
+    reply = ofputil_encode_aggregate_stats_reply(&stats, osm);
+    ofconn_send_reply(ofconn, reply);
 
     return 0;
 }
 
 struct queue_stats_cbdata {
-    struct ofconn *ofconn;
     struct ofport *ofport;
-    struct ofpbuf *msg;
+    struct list replies;
 };
 
 static void
@@ -2106,7 +2532,7 @@ put_queue_stats(struct queue_stats_cbdata *cbdata, uint32_t queue_id,
 {
     struct ofp_queue_stats *reply;
 
-    reply = append_ofp_stats_reply(sizeof *reply, cbdata->ofconn, &cbdata->msg);
+    reply = ofputil_append_stats_reply(sizeof *reply, &cbdata->replies);
     reply->port_no = cbdata->ofport->opp.port_no;
     memset(reply->pad, 0, sizeof reply->pad);
     reply->queue_id = htonl(queue_id);
@@ -2142,25 +2568,19 @@ handle_queue_stats_for_port(struct ofport *port, uint32_t queue_id,
     }
 }
 
-static int
-handle_queue_stats_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
+static enum ofperr
+handle_queue_stats_request(struct ofconn *ofconn,
+                           const struct ofp_queue_stats_request *qsr)
 {
     struct ofproto *ofproto = ofconn_get_ofproto(ofconn);
-    const struct ofp_queue_stats_request *qsr;
     struct queue_stats_cbdata cbdata;
     struct ofport *port;
     unsigned int port_no;
     uint32_t queue_id;
 
-    qsr = ofputil_stats_body(oh);
-    if (!qsr) {
-        return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
-    }
-
     COVERAGE_INC(ofproto_queue_req);
 
-    cbdata.ofconn = ofconn;
-    cbdata.msg = start_ofp_stats_reply(oh, 128);
+    ofputil_start_stats_reply(&qsr->osm, &cbdata.replies);
 
     port_no = ntohs(qsr->port_no);
     queue_id = ntohl(qsr->queue_id);
@@ -2174,232 +2594,322 @@ handle_queue_stats_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
             handle_queue_stats_for_port(port, queue_id, &cbdata);
         }
     } else {
-        ofpbuf_delete(cbdata.msg);
-        return ofp_mkerr(OFPET_QUEUE_OP_FAILED, OFPQOFC_BAD_PORT);
+        ofpbuf_list_delete(&cbdata.replies);
+        return OFPERR_OFPQOFC_BAD_PORT;
     }
-    ofconn_send_reply(ofconn, cbdata.msg);
+    ofconn_send_replies(ofconn, &cbdata.replies);
 
     return 0;
 }
 
+static bool
+is_flow_deletion_pending(const struct ofproto *ofproto,
+                         const struct cls_rule *cls_rule,
+                         uint8_t table_id)
+{
+    if (!hmap_is_empty(&ofproto->deletions)) {
+        struct ofoperation *op;
+
+        HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (op, hmap_node,
+                                 cls_rule_hash(cls_rule, table_id),
+                                 &ofproto->deletions) {
+            if (cls_rule_equal(cls_rule, &op->rule->cr)) {
+                return true;
+            }
+        }
+    }
+
+    return false;
+}
+
 /* Implements OFPFC_ADD and the cases for OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT
  * in which no matching flow already exists in the flow table.
  *
  * Adds the flow specified by 'ofm', which is followed by 'n_actions'
- * ofp_actions, to the ofproto's flow table.  Returns 0 on success or an
- * OpenFlow error code as encoded by ofp_mkerr() on failure.
+ * ofp_actions, to the ofproto's flow table.  Returns 0 on success, an OpenFlow
+ * error code on failure, or OFPROTO_POSTPONE if the operation cannot be
+ * initiated now but may be retried later.
  *
  * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
  * if any. */
-static int
-add_flow(struct ofconn *ofconn, struct flow_mod *fm)
+static enum ofperr
+add_flow(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
+         const struct ofputil_flow_mod *fm, const struct ofp_header *request)
 {
-    struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
-    struct ofpbuf *packet;
+    struct oftable *table;
+    struct ofopgroup *group;
+    struct rule *victim;
     struct rule *rule;
-    uint16_t in_port;
-    int buf_err;
     int error;
 
-    if (fm->flags & OFPFF_CHECK_OVERLAP
-        && classifier_rule_overlaps(&p->cls, &fm->cr)) {
-        return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_OVERLAP);
-    }
-
-    buf_err = ofconn_pktbuf_retrieve(ofconn, fm->buffer_id, &packet, &in_port);
-    error = rule_create(p, &fm->cr, fm->actions, fm->n_actions,
-                        fm->idle_timeout, fm->hard_timeout, fm->cookie,
-                        fm->flags & OFPFF_SEND_FLOW_REM, &rule);
+    error = check_table_id(ofproto, fm->table_id);
     if (error) {
-        ofpbuf_delete(packet);
         return error;
     }
 
-    if (packet) {
-        assert(!buf_err);
-        return rule_execute(rule, in_port, packet);
+    /* Pick table. */
+    if (fm->table_id == 0xff) {
+        uint8_t table_id;
+        if (ofproto->ofproto_class->rule_choose_table) {
+            error = ofproto->ofproto_class->rule_choose_table(ofproto, &fm->cr,
+                                                              &table_id);
+            if (error) {
+                return error;
+            }
+            assert(table_id < ofproto->n_tables);
+            table = &ofproto->tables[table_id];
+        } else {
+            table = &ofproto->tables[0];
+        }
+    } else if (fm->table_id < ofproto->n_tables) {
+        table = &ofproto->tables[fm->table_id];
+    } else {
+        return OFPERR_NXFMFC_BAD_TABLE_ID;
     }
-    return buf_err;
-}
 
-static struct rule *
-find_flow_strict(struct ofproto *p, const struct flow_mod *fm)
-{
-    return rule_from_cls_rule(classifier_find_rule_exactly(&p->cls, &fm->cr));
-}
+    if (table->flags & OFTABLE_READONLY) {
+        return OFPERR_OFPBRC_EPERM;
+    }
 
-static int
-send_buffered_packet(struct ofconn *ofconn,
-                     struct rule *rule, uint32_t buffer_id)
-{
-    struct ofpbuf *packet;
-    uint16_t in_port;
-    int error;
+    /* Check for overlap, if requested. */
+    if (fm->flags & OFPFF_CHECK_OVERLAP
+        && classifier_rule_overlaps(&table->cls, &fm->cr)) {
+        return OFPERR_OFPFMFC_OVERLAP;
+    }
 
-    if (buffer_id == UINT32_MAX) {
-        return 0;
+    /* Serialize against pending deletion. */
+    if (is_flow_deletion_pending(ofproto, &fm->cr, table - ofproto->tables)) {
+        return OFPROTO_POSTPONE;
     }
 
-    error = ofconn_pktbuf_retrieve(ofconn, buffer_id, &packet, &in_port);
-    if (error) {
-        return error;
+    /* Allocate new rule. */
+    rule = ofproto->ofproto_class->rule_alloc();
+    if (!rule) {
+        VLOG_WARN_RL(&rl, "%s: failed to create rule (%s)",
+                     ofproto->name, strerror(error));
+        return ENOMEM;
     }
+    rule->ofproto = ofproto;
+    rule->cr = fm->cr;
+    rule->pending = NULL;
+    rule->flow_cookie = fm->cookie;
+    rule->created = rule->modified = rule->used = time_msec();
+    rule->idle_timeout = fm->idle_timeout;
+    rule->hard_timeout = fm->hard_timeout;
+    rule->table_id = table - ofproto->tables;
+    rule->send_flow_removed = (fm->flags & OFPFF_SEND_FLOW_REM) != 0;
+    rule->actions = ofputil_actions_clone(fm->actions, fm->n_actions);
+    rule->n_actions = fm->n_actions;
+    rule->evictable = true;
+    rule->eviction_group = NULL;
+
+    /* Insert new rule. */
+    victim = oftable_replace_rule(rule);
+    if (victim && !rule_is_modifiable(victim)) {
+        error = OFPERR_OFPBRC_EPERM;
+    } else if (victim && victim->pending) {
+        error = OFPROTO_POSTPONE;
+    } else {
+        struct rule *evict;
+
+        if (classifier_count(&table->cls) > table->max_flows) {
+            bool was_evictable;
+
+            was_evictable = rule->evictable;
+            rule->evictable = false;
+            evict = choose_rule_to_evict(table);
+            rule->evictable = was_evictable;
+
+            if (!evict) {
+                error = OFPERR_OFPFMFC_ALL_TABLES_FULL;
+                goto exit;
+            } else if (evict->pending) {
+                error = OFPROTO_POSTPONE;
+                goto exit;
+            }
+        } else {
+            evict = NULL;
+        }
+
+        group = ofopgroup_create(ofproto, ofconn, request, fm->buffer_id);
+        ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_ADD);
+        rule->pending->victim = victim;
 
-    return rule_execute(rule, in_port, packet);
+        error = ofproto->ofproto_class->rule_construct(rule);
+        if (error) {
+            ofoperation_destroy(rule->pending);
+        } else if (evict) {
+            delete_flow__(evict, group);
+        }
+        ofopgroup_submit(group);
+    }
+
+exit:
+    /* Back out if an error occurred. */
+    if (error) {
+        oftable_substitute_rule(rule, victim);
+        ofproto_rule_destroy__(rule);
+    }
+    return error;
 }
 \f
 /* OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT. */
 
-struct modify_flows_cbdata {
-    struct ofproto *ofproto;
-    const struct flow_mod *fm;
-    struct rule *match;
-};
-
-static int modify_flow(const struct flow_mod *, struct rule *);
-
-/* Implements OFPFC_MODIFY.  Returns 0 on success or an OpenFlow error code as
- * encoded by ofp_mkerr() on failure.
+/* Modifies the rules listed in 'rules', changing their actions to match those
+ * in 'fm'.
  *
- * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
- * if any. */
-static int
-modify_flows_loose(struct ofconn *ofconn, struct flow_mod *fm)
+ * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in fm->buffer_id,
+ * if any.
+ *
+ * Returns 0 on success, otherwise an OpenFlow error code. */
+static enum ofperr
+modify_flows__(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
+               const struct ofputil_flow_mod *fm,
+               const struct ofp_header *request, struct list *rules)
 {
-    struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
-    struct rule *match = NULL;
-    struct cls_cursor cursor;
+    struct ofopgroup *group;
     struct rule *rule;
-    int error;
+    enum ofperr error;
+
+    group = ofopgroup_create(ofproto, ofconn, request, fm->buffer_id);
+    error = OFPERR_OFPBRC_EPERM;
+    LIST_FOR_EACH (rule, ofproto_node, rules) {
+        if (rule_is_modifiable(rule)) {
+            /* At least one rule is modifiable, don't report EPERM error. */
+            error = 0;
+        } else {
+            continue;
+        }
 
-    error = 0;
-    cls_cursor_init(&cursor, &p->cls, &fm->cr);
-    CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
-        if (!rule_is_hidden(rule)) {
-            int retval = modify_flow(fm, rule);
-            if (!retval) {
-                match = rule;
-            } else {
-                error = retval;
-            }
+        if (!ofputil_actions_equal(fm->actions, fm->n_actions,
+                                   rule->actions, rule->n_actions)) {
+            ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_MODIFY);
+            rule->pending->actions = rule->actions;
+            rule->pending->n_actions = rule->n_actions;
+            rule->actions = ofputil_actions_clone(fm->actions, fm->n_actions);
+            rule->n_actions = fm->n_actions;
+            ofproto->ofproto_class->rule_modify_actions(rule);
+        } else {
+            rule->modified = time_msec();
         }
+        rule->flow_cookie = fm->cookie;
     }
+    ofopgroup_submit(group);
 
-    if (error) {
-        return error;
-    } else if (match) {
-        /* This credits the packet to whichever flow happened to match last.
-         * That's weird.  Maybe we should do a lookup for the flow that
-         * actually matches the packet?  Who knows. */
-        send_buffered_packet(ofconn, match, fm->buffer_id);
-        return 0;
-    } else {
-        return add_flow(ofconn, fm);
-    }
+    return error;
 }
 
-/* Implements OFPFC_MODIFY_STRICT.  Returns 0 on success or an OpenFlow error
- * code as encoded by ofp_mkerr() on failure.
+/* Implements OFPFC_MODIFY.  Returns 0 on success or an OpenFlow error code on
+ * failure.
  *
- * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in ofm->buffer_id,
+ * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in fm->buffer_id,
  * if any. */
-static int
-modify_flow_strict(struct ofconn *ofconn, struct flow_mod *fm)
+static enum ofperr
+modify_flows_loose(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
+                   const struct ofputil_flow_mod *fm,
+                   const struct ofp_header *request)
 {
-    struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
-    struct rule *rule = find_flow_strict(p, fm);
-    if (rule && !rule_is_hidden(rule)) {
-        int error = modify_flow(fm, rule);
-        if (!error) {
-            error = send_buffered_packet(ofconn, rule, fm->buffer_id);
-        }
-        return error;
-    } else {
-        return add_flow(ofconn, fm);
-    }
+    struct list rules;
+    int error;
+
+    error = collect_rules_loose(ofproto, fm->table_id, &fm->cr,
+                                fm->cookie, fm->cookie_mask,
+                                OFPP_NONE, &rules);
+    return (error ? error
+            : list_is_empty(&rules) ? add_flow(ofproto, ofconn, fm, request)
+            : modify_flows__(ofproto, ofconn, fm, request, &rules));
 }
 
-/* Implements core of OFPFC_MODIFY and OFPFC_MODIFY_STRICT where 'rule' has
- * been identified as a flow to be modified, by changing the rule's actions to
- * match those in 'ofm' (which is followed by 'n_actions' ofp_action[]
- * structures). */
-static int
-modify_flow(const struct flow_mod *fm, struct rule *rule)
+/* Implements OFPFC_MODIFY_STRICT.  Returns 0 on success or an OpenFlow error
+ * code on failure.
+ *
+ * 'ofconn' is used to retrieve the packet buffer specified in fm->buffer_id,
+ * if any. */
+static enum ofperr
+modify_flow_strict(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
+                   const struct ofputil_flow_mod *fm,
+                   const struct ofp_header *request)
 {
-    size_t actions_len = fm->n_actions * sizeof *rule->actions;
+    struct list rules;
     int error;
 
-    if (fm->n_actions == rule->n_actions
-        && (!fm->n_actions
-            || !memcmp(fm->actions, rule->actions, actions_len))) {
-        error = 0;
-    } else {
-        error = rule->ofproto->ofproto_class->rule_modify_actions(
-            rule, fm->actions, fm->n_actions);
-        if (!error) {
-            free(rule->actions);
-            rule->actions = (fm->n_actions
-                             ? xmemdup(fm->actions, actions_len)
-                             : NULL);
-            rule->n_actions = fm->n_actions;
-        }
-    }
-
-    if (!error) {
-        rule->flow_cookie = fm->cookie;
-    }
-
-    return error;
+    error = collect_rules_strict(ofproto, fm->table_id, &fm->cr,
+                                 fm->cookie, fm->cookie_mask,
+                                 OFPP_NONE, &rules);
+    return (error ? error
+            : list_is_empty(&rules) ? add_flow(ofproto, ofconn, fm, request)
+            : list_is_singleton(&rules) ? modify_flows__(ofproto, ofconn,
+                                                         fm, request, &rules)
+            : 0);
 }
 \f
 /* OFPFC_DELETE implementation. */
 
-static void delete_flow(struct rule *, ovs_be16 out_port);
-
-/* Implements OFPFC_DELETE. */
 static void
-delete_flows_loose(struct ofproto *p, const struct flow_mod *fm)
+delete_flow__(struct rule *rule, struct ofopgroup *group)
 {
-    struct rule *rule, *next_rule;
-    struct cls_cursor cursor;
+    struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
 
-    cls_cursor_init(&cursor, &p->cls, &fm->cr);
-    CLS_CURSOR_FOR_EACH_SAFE (rule, next_rule, cr, &cursor) {
-        delete_flow(rule, htons(fm->out_port));
-    }
+    ofproto_rule_send_removed(rule, OFPRR_DELETE);
+
+    ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_DELETE);
+    oftable_remove_rule(rule);
+    ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
 }
 
-/* Implements OFPFC_DELETE_STRICT. */
-static void
-delete_flow_strict(struct ofproto *p, struct flow_mod *fm)
+/* Deletes the rules listed in 'rules'.
+ *
+ * Returns 0 on success, otherwise an OpenFlow error code. */
+static enum ofperr
+delete_flows__(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
+               const struct ofp_header *request, struct list *rules)
 {
-    struct rule *rule = find_flow_strict(p, fm);
-    if (rule) {
-        delete_flow(rule, htons(fm->out_port));
+    struct rule *rule, *next;
+    struct ofopgroup *group;
+
+    group = ofopgroup_create(ofproto, ofconn, request, UINT32_MAX);
+    LIST_FOR_EACH_SAFE (rule, next, ofproto_node, rules) {
+        delete_flow__(rule, group);
     }
+    ofopgroup_submit(group);
+
+    return 0;
 }
 
-/* Implements core of OFPFC_DELETE and OFPFC_DELETE_STRICT where 'rule' has
- * been identified as a flow to delete from 'p''s flow table, by deleting the
- * flow and sending out a OFPT_FLOW_REMOVED message to any interested
- * controller.
- *
- * Will not delete 'rule' if it is hidden.  Will delete 'rule' only if
- * 'out_port' is htons(OFPP_NONE) or if 'rule' actually outputs to the
- * specified 'out_port'. */
-static void
-delete_flow(struct rule *rule, ovs_be16 out_port)
+/* Implements OFPFC_DELETE. */
+static enum ofperr
+delete_flows_loose(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
+                   const struct ofputil_flow_mod *fm,
+                   const struct ofp_header *request)
 {
-    if (rule_is_hidden(rule)) {
-        return;
-    }
+    struct list rules;
+    enum ofperr error;
 
-    if (out_port != htons(OFPP_NONE) && !rule_has_out_port(rule, out_port)) {
-        return;
-    }
+    error = collect_rules_loose(ofproto, fm->table_id, &fm->cr,
+                                fm->cookie, fm->cookie_mask,
+                                fm->out_port, &rules);
+    return (error ? error
+            : !list_is_empty(&rules) ? delete_flows__(ofproto, ofconn, request,
+                                                      &rules)
+            : 0);
+}
 
-    ofproto_rule_send_removed(rule, OFPRR_DELETE);
-    ofproto_rule_remove(rule);
+/* Implements OFPFC_DELETE_STRICT. */
+static enum ofperr
+delete_flow_strict(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
+                   const struct ofputil_flow_mod *fm,
+                   const struct ofp_header *request)
+{
+    struct list rules;
+    enum ofperr error;
+
+    error = collect_rules_strict(ofproto, fm->table_id, &fm->cr,
+                                 fm->cookie, fm->cookie_mask,
+                                 fm->out_port, &rules);
+    return (error ? error
+            : list_is_singleton(&rules) ? delete_flows__(ofproto, ofconn,
+                                                         request, &rules)
+            : 0);
 }
 
 static void
@@ -2414,7 +2924,8 @@ ofproto_rule_send_removed(struct rule *rule, uint8_t reason)
     fr.rule = rule->cr;
     fr.cookie = rule->flow_cookie;
     fr.reason = reason;
-    calc_flow_duration__(rule->created, &fr.duration_sec, &fr.duration_nsec);
+    calc_flow_duration__(rule->created, time_msec(),
+                         &fr.duration_sec, &fr.duration_nsec);
     fr.idle_timeout = rule->idle_timeout;
     rule->ofproto->ofproto_class->rule_get_stats(rule, &fr.packet_count,
                                                  &fr.byte_count);
@@ -2422,6 +2933,20 @@ ofproto_rule_send_removed(struct rule *rule, uint8_t reason)
     connmgr_send_flow_removed(rule->ofproto->connmgr, &fr);
 }
 
+void
+ofproto_rule_update_used(struct rule *rule, long long int used)
+{
+    if (used > rule->used) {
+        struct eviction_group *evg = rule->eviction_group;
+
+        rule->used = used;
+        if (evg) {
+            heap_change(&evg->rules, &rule->evg_node,
+                        rule_eviction_priority(rule));
+        }
+    }
+}
+
 /* Sends an OpenFlow "flow removed" message with the given 'reason' (either
  * OFPRR_HARD_TIMEOUT or OFPRR_IDLE_TIMEOUT), and then removes 'rule' from its
  * ofproto.
@@ -2431,24 +2956,33 @@ ofproto_rule_send_removed(struct rule *rule, uint8_t reason)
 void
 ofproto_rule_expire(struct rule *rule, uint8_t reason)
 {
+    struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
+    struct ofopgroup *group;
+
     assert(reason == OFPRR_HARD_TIMEOUT || reason == OFPRR_IDLE_TIMEOUT);
+
     ofproto_rule_send_removed(rule, reason);
-    ofproto_rule_remove(rule);
+
+    group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
+    ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_DELETE);
+    oftable_remove_rule(rule);
+    ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
+    ofopgroup_submit(group);
 }
 \f
-static int
+static enum ofperr
 handle_flow_mod(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
 {
-    struct ofproto *p = ofconn_get_ofproto(ofconn);
-    struct flow_mod fm;
-    int error;
+    struct ofputil_flow_mod fm;
+    enum ofperr error;
 
-    error = reject_slave_controller(ofconn, "flow_mod");
+    error = reject_slave_controller(ofconn);
     if (error) {
         return error;
     }
 
-    error = ofputil_decode_flow_mod(&fm, oh, ofconn_get_flow_format(ofconn));
+    error = ofputil_decode_flow_mod(&fm, oh,
+                                    ofconn_get_flow_mod_table_id(ofconn));
     if (error) {
         return error;
     }
@@ -2458,46 +2992,48 @@ handle_flow_mod(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
     if (fm.flags & OFPFF_EMERG) {
         /* There isn't a good fit for an error code, so just state that the
          * flow table is full. */
-        return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_ALL_TABLES_FULL);
+        return OFPERR_OFPFMFC_ALL_TABLES_FULL;
     }
 
-    switch (fm.command) {
+    return handle_flow_mod__(ofconn_get_ofproto(ofconn), ofconn, &fm, oh);
+}
+
+static enum ofperr
+handle_flow_mod__(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
+                  const struct ofputil_flow_mod *fm,
+                  const struct ofp_header *oh)
+{
+    if (ofproto->n_pending >= 50) {
+        assert(!list_is_empty(&ofproto->pending));
+        return OFPROTO_POSTPONE;
+    }
+
+    switch (fm->command) {
     case OFPFC_ADD:
-        return add_flow(ofconn, &fm);
+        return add_flow(ofproto, ofconn, fm, oh);
 
     case OFPFC_MODIFY:
-        return modify_flows_loose(ofconn, &fm);
+        return modify_flows_loose(ofproto, ofconn, fm, oh);
 
     case OFPFC_MODIFY_STRICT:
-        return modify_flow_strict(ofconn, &fm);
+        return modify_flow_strict(ofproto, ofconn, fm, oh);
 
     case OFPFC_DELETE:
-        delete_flows_loose(p, &fm);
-        return 0;
+        return delete_flows_loose(ofproto, ofconn, fm, oh);
 
     case OFPFC_DELETE_STRICT:
-        delete_flow_strict(p, &fm);
-        return 0;
+        return delete_flow_strict(ofproto, ofconn, fm, oh);
 
     default:
-        return ofp_mkerr(OFPET_FLOW_MOD_FAILED, OFPFMFC_BAD_COMMAND);
+        if (fm->command > 0xff) {
+            VLOG_WARN_RL(&rl, "flow_mod has explicit table_id but "
+                         "flow_mod_table_id extension is not enabled");
+        }
+        return OFPERR_OFPFMFC_BAD_COMMAND;
     }
 }
 
-static int
-handle_tun_id_from_cookie(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
-{
-    const struct nxt_tun_id_cookie *msg
-        = (const struct nxt_tun_id_cookie *) oh;
-    enum nx_flow_format flow_format;
-
-    flow_format = msg->set ? NXFF_TUN_ID_FROM_COOKIE : NXFF_OPENFLOW10;
-    ofconn_set_flow_format(ofconn, flow_format);
-
-    return 0;
-}
-
-static int
+static enum ofperr
 handle_role_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
 {
     struct nx_role_request *nrr = (struct nx_role_request *) oh;
@@ -2505,18 +3041,15 @@ handle_role_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
     struct ofpbuf *buf;
     uint32_t role;
 
-    if (ofconn_get_type(ofconn) != OFCONN_PRIMARY) {
-        VLOG_WARN_RL(&rl, "ignoring role request on service connection");
-        return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_EPERM);
-    }
-
     role = ntohl(nrr->role);
     if (role != NX_ROLE_OTHER && role != NX_ROLE_MASTER
         && role != NX_ROLE_SLAVE) {
-        VLOG_WARN_RL(&rl, "received request for unknown role %"PRIu32, role);
+        return OFPERR_NXBRC_BAD_ROLE;
+    }
 
-        /* There's no good error code for this. */
-        return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, -1);
+    if (ofconn_get_role(ofconn) != role
+        && ofconn_has_pending_opgroups(ofconn)) {
+        return OFPROTO_POSTPONE;
     }
 
     ofconn_set_role(ofconn, role);
@@ -2528,43 +3061,103 @@ handle_role_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
     return 0;
 }
 
-static int
+static enum ofperr
+handle_nxt_flow_mod_table_id(struct ofconn *ofconn,
+                             const struct ofp_header *oh)
+{
+    const struct nx_flow_mod_table_id *msg
+        = (const struct nx_flow_mod_table_id *) oh;
+
+    ofconn_set_flow_mod_table_id(ofconn, msg->set != 0);
+    return 0;
+}
+
+static enum ofperr
 handle_nxt_set_flow_format(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
 {
-    const struct nxt_set_flow_format *msg
-        = (const struct nxt_set_flow_format *) oh;
+    const struct nx_set_flow_format *msg
+        = (const struct nx_set_flow_format *) oh;
     uint32_t format;
 
     format = ntohl(msg->format);
-    if (format == NXFF_OPENFLOW10
-        || format == NXFF_TUN_ID_FROM_COOKIE
-        || format == NXFF_NXM) {
-        ofconn_set_flow_format(ofconn, format);
-        return 0;
-    } else {
-        return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_EPERM);
+    if (format != NXFF_OPENFLOW10 && format != NXFF_NXM) {
+        return OFPERR_OFPBRC_EPERM;
+    }
+
+    if (format != ofconn_get_flow_format(ofconn)
+        && ofconn_has_pending_opgroups(ofconn)) {
+        /* Avoid sending async messages in surprising flow format. */
+        return OFPROTO_POSTPONE;
     }
+
+    ofconn_set_flow_format(ofconn, format);
+    return 0;
 }
 
-static int
+static enum ofperr
+handle_nxt_set_packet_in_format(struct ofconn *ofconn,
+                                const struct ofp_header *oh)
+{
+    const struct nx_set_packet_in_format *msg;
+    uint32_t format;
+
+    msg = (const struct nx_set_packet_in_format *) oh;
+    format = ntohl(msg->format);
+    if (format != NXPIF_OPENFLOW10 && format != NXPIF_NXM) {
+        return OFPERR_OFPBRC_EPERM;
+    }
+
+    if (format != ofconn_get_packet_in_format(ofconn)
+        && ofconn_has_pending_opgroups(ofconn)) {
+        /* Avoid sending async message in surprsing packet in format. */
+        return OFPROTO_POSTPONE;
+    }
+
+    ofconn_set_packet_in_format(ofconn, format);
+    return 0;
+}
+
+static enum ofperr
+handle_nxt_set_async_config(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
+{
+    const struct nx_async_config *msg = (const struct nx_async_config *) oh;
+    uint32_t master[OAM_N_TYPES];
+    uint32_t slave[OAM_N_TYPES];
+
+    master[OAM_PACKET_IN] = ntohl(msg->packet_in_mask[0]);
+    master[OAM_PORT_STATUS] = ntohl(msg->port_status_mask[0]);
+    master[OAM_FLOW_REMOVED] = ntohl(msg->flow_removed_mask[0]);
+
+    slave[OAM_PACKET_IN] = ntohl(msg->packet_in_mask[1]);
+    slave[OAM_PORT_STATUS] = ntohl(msg->port_status_mask[1]);
+    slave[OAM_FLOW_REMOVED] = ntohl(msg->flow_removed_mask[1]);
+
+    ofconn_set_async_config(ofconn, master, slave);
+
+    return 0;
+}
+
+static enum ofperr
 handle_barrier_request(struct ofconn *ofconn, const struct ofp_header *oh)
 {
     struct ofp_header *ob;
     struct ofpbuf *buf;
 
-    /* Currently, everything executes synchronously, so we can just
-     * immediately send the barrier reply. */
+    if (ofconn_has_pending_opgroups(ofconn)) {
+        return OFPROTO_POSTPONE;
+    }
+
     ob = make_openflow_xid(sizeof *ob, OFPT_BARRIER_REPLY, oh->xid, &buf);
     ofconn_send_reply(ofconn, buf);
     return 0;
 }
 
-static int
+static enum ofperr
 handle_openflow__(struct ofconn *ofconn, const struct ofpbuf *msg)
 {
     const struct ofp_header *oh = msg->data;
     const struct ofputil_msg_type *type;
-    int error;
+    enum ofperr error;
 
     error = ofputil_decode_msg_type(oh, &type);
     if (error) {
@@ -2586,7 +3179,7 @@ handle_openflow__(struct ofconn *ofconn, const struct ofpbuf *msg)
         return handle_set_config(ofconn, msg->data);
 
     case OFPUTIL_OFPT_PACKET_OUT:
-        return handle_packet_out(ofconn, oh);
+        return handle_packet_out(ofconn, msg->data);
 
     case OFPUTIL_OFPT_PORT_MOD:
         return handle_port_mod(ofconn, oh);
@@ -2602,45 +3195,50 @@ handle_openflow__(struct ofconn *ofconn, const struct ofpbuf *msg)
         return 0;
 
         /* Nicira extension requests. */
-    case OFPUTIL_NXT_TUN_ID_FROM_COOKIE:
-        return handle_tun_id_from_cookie(ofconn, oh);
-
     case OFPUTIL_NXT_ROLE_REQUEST:
         return handle_role_request(ofconn, oh);
 
+    case OFPUTIL_NXT_FLOW_MOD_TABLE_ID:
+        return handle_nxt_flow_mod_table_id(ofconn, oh);
+
     case OFPUTIL_NXT_SET_FLOW_FORMAT:
         return handle_nxt_set_flow_format(ofconn, oh);
 
+    case OFPUTIL_NXT_SET_PACKET_IN_FORMAT:
+        return handle_nxt_set_packet_in_format(ofconn, oh);
+
     case OFPUTIL_NXT_FLOW_MOD:
         return handle_flow_mod(ofconn, oh);
 
-        /* OpenFlow statistics requests. */
+    case OFPUTIL_NXT_FLOW_AGE:
+        /* Nothing to do. */
+        return 0;
+
+    case OFPUTIL_NXT_SET_ASYNC_CONFIG:
+        return handle_nxt_set_async_config(ofconn, oh);
+
+        /* Statistics requests. */
     case OFPUTIL_OFPST_DESC_REQUEST:
-        return handle_desc_stats_request(ofconn, oh);
+        return handle_desc_stats_request(ofconn, msg->data);
 
     case OFPUTIL_OFPST_FLOW_REQUEST:
-        return handle_flow_stats_request(ofconn, oh);
+    case OFPUTIL_NXST_FLOW_REQUEST:
+        return handle_flow_stats_request(ofconn, msg->data);
 
     case OFPUTIL_OFPST_AGGREGATE_REQUEST:
-        return handle_aggregate_stats_request(ofconn, oh);
+    case OFPUTIL_NXST_AGGREGATE_REQUEST:
+        return handle_aggregate_stats_request(ofconn, msg->data);
 
     case OFPUTIL_OFPST_TABLE_REQUEST:
-        return handle_table_stats_request(ofconn, oh);
+        return handle_table_stats_request(ofconn, msg->data);
 
     case OFPUTIL_OFPST_PORT_REQUEST:
-        return handle_port_stats_request(ofconn, oh);
+        return handle_port_stats_request(ofconn, msg->data);
 
     case OFPUTIL_OFPST_QUEUE_REQUEST:
-        return handle_queue_stats_request(ofconn, oh);
-
-        /* Nicira extension statistics requests. */
-    case OFPUTIL_NXST_FLOW_REQUEST:
-        return handle_nxst_flow(ofconn, oh);
-
-    case OFPUTIL_NXST_AGGREGATE_REQUEST:
-        return handle_nxst_aggregate(ofconn, oh);
+        return handle_queue_stats_request(ofconn, msg->data);
 
-    case OFPUTIL_INVALID:
+    case OFPUTIL_MSG_INVALID:
     case OFPUTIL_OFPT_HELLO:
     case OFPUTIL_OFPT_ERROR:
     case OFPUTIL_OFPT_FEATURES_REPLY:
@@ -2659,30 +3257,268 @@ handle_openflow__(struct ofconn *ofconn, const struct ofpbuf *msg)
     case OFPUTIL_OFPST_AGGREGATE_REPLY:
     case OFPUTIL_NXT_ROLE_REPLY:
     case OFPUTIL_NXT_FLOW_REMOVED:
+    case OFPUTIL_NXT_PACKET_IN:
     case OFPUTIL_NXST_FLOW_REPLY:
     case OFPUTIL_NXST_AGGREGATE_REPLY:
     default:
-        if (VLOG_IS_WARN_ENABLED()) {
-            char *s = ofp_to_string(oh, ntohs(oh->length), 2);
-            VLOG_DBG_RL(&rl, "OpenFlow message ignored: %s", s);
-            free(s);
-        }
         if (oh->type == OFPT_STATS_REQUEST || oh->type == OFPT_STATS_REPLY) {
-            return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_STAT);
+            return OFPERR_OFPBRC_BAD_STAT;
         } else {
-            return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_TYPE);
+            return OFPERR_OFPBRC_BAD_TYPE;
         }
     }
 }
 
-static void
+static bool
 handle_openflow(struct ofconn *ofconn, struct ofpbuf *ofp_msg)
 {
     int error = handle_openflow__(ofconn, ofp_msg);
-    if (error) {
-        send_error_oh(ofconn, ofp_msg->data, error);
+    if (error && error != OFPROTO_POSTPONE) {
+        ofconn_send_error(ofconn, ofp_msg->data, error);
     }
     COVERAGE_INC(ofproto_recv_openflow);
+    return error != OFPROTO_POSTPONE;
+}
+\f
+/* Asynchronous operations. */
+
+/* Creates and returns a new ofopgroup that is not associated with any
+ * OpenFlow connection.
+ *
+ * The caller should add operations to the returned group with
+ * ofoperation_create() and then submit it with ofopgroup_submit(). */
+static struct ofopgroup *
+ofopgroup_create_unattached(struct ofproto *ofproto)
+{
+    struct ofopgroup *group = xzalloc(sizeof *group);
+    group->ofproto = ofproto;
+    list_init(&group->ofproto_node);
+    list_init(&group->ops);
+    list_init(&group->ofconn_node);
+    return group;
+}
+
+/* Creates and returns a new ofopgroup for 'ofproto'.
+ *
+ * If 'ofconn' is NULL, the new ofopgroup is not associated with any OpenFlow
+ * connection.  The 'request' and 'buffer_id' arguments are ignored.
+ *
+ * If 'ofconn' is nonnull, then the new ofopgroup is associated with 'ofconn'.
+ * If the ofopgroup eventually fails, then the error reply will include
+ * 'request'.  If the ofopgroup eventually succeeds, then the packet with
+ * buffer id 'buffer_id' on 'ofconn' will be sent by 'ofconn''s ofproto.
+ *
+ * The caller should add operations to the returned group with
+ * ofoperation_create() and then submit it with ofopgroup_submit(). */
+static struct ofopgroup *
+ofopgroup_create(struct ofproto *ofproto, struct ofconn *ofconn,
+                 const struct ofp_header *request, uint32_t buffer_id)
+{
+    struct ofopgroup *group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
+    if (ofconn) {
+        size_t request_len = ntohs(request->length);
+
+        assert(ofconn_get_ofproto(ofconn) == ofproto);
+
+        ofconn_add_opgroup(ofconn, &group->ofconn_node);
+        group->ofconn = ofconn;
+        group->request = xmemdup(request, MIN(request_len, 64));
+        group->buffer_id = buffer_id;
+    }
+    return group;
+}
+
+/* Submits 'group' for processing.
+ *
+ * If 'group' contains no operations (e.g. none were ever added, or all of the
+ * ones that were added completed synchronously), then it is destroyed
+ * immediately.  Otherwise it is added to the ofproto's list of pending
+ * groups. */
+static void
+ofopgroup_submit(struct ofopgroup *group)
+{
+    if (list_is_empty(&group->ops)) {
+        ofopgroup_destroy(group);
+    } else {
+        list_push_back(&group->ofproto->pending, &group->ofproto_node);
+        group->ofproto->n_pending++;
+    }
+}
+
+static void
+ofopgroup_destroy(struct ofopgroup *group)
+{
+    assert(list_is_empty(&group->ops));
+    if (!list_is_empty(&group->ofproto_node)) {
+        assert(group->ofproto->n_pending > 0);
+        group->ofproto->n_pending--;
+        list_remove(&group->ofproto_node);
+    }
+    if (!list_is_empty(&group->ofconn_node)) {
+        list_remove(&group->ofconn_node);
+        if (group->error) {
+            ofconn_send_error(group->ofconn, group->request, group->error);
+        }
+        connmgr_retry(group->ofproto->connmgr);
+    }
+    free(group->request);
+    free(group);
+}
+
+/* Initiates a new operation on 'rule', of the specified 'type', within
+ * 'group'.  Prior to calling, 'rule' must not have any pending operation. */
+static void
+ofoperation_create(struct ofopgroup *group, struct rule *rule,
+                   enum ofoperation_type type)
+{
+    struct ofoperation *op;
+
+    assert(!rule->pending);
+
+    op = rule->pending = xzalloc(sizeof *op);
+    op->group = group;
+    list_push_back(&group->ops, &op->group_node);
+    op->rule = rule;
+    op->type = type;
+    op->status = -1;
+    op->flow_cookie = rule->flow_cookie;
+
+    if (type == OFOPERATION_DELETE) {
+        hmap_insert(&op->group->ofproto->deletions, &op->hmap_node,
+                    cls_rule_hash(&rule->cr, rule->table_id));
+    }
+}
+
+static void
+ofoperation_destroy(struct ofoperation *op)
+{
+    struct ofopgroup *group = op->group;
+
+    if (op->rule) {
+        op->rule->pending = NULL;
+    }
+    if (op->type == OFOPERATION_DELETE) {
+        hmap_remove(&group->ofproto->deletions, &op->hmap_node);
+    }
+    list_remove(&op->group_node);
+    free(op->actions);
+    free(op);
+
+    if (list_is_empty(&group->ops) && !list_is_empty(&group->ofproto_node)) {
+        ofopgroup_destroy(group);
+    }
+}
+
+/* Indicates that 'op' completed with status 'error', which is either 0 to
+ * indicate success or an OpenFlow error code on failure.
+ *
+ * If 'error' is 0, indicating success, the operation will be committed
+ * permanently to the flow table.  There is one interesting subcase:
+ *
+ *   - If 'op' is an "add flow" operation that is replacing an existing rule in
+ *     the flow table (the "victim" rule) by a new one, then the caller must
+ *     have uninitialized any derived state in the victim rule, as in step 5 in
+ *     the "Life Cycle" in ofproto/ofproto-provider.h.  ofoperation_complete()
+ *     performs steps 6 and 7 for the victim rule, most notably by calling its
+ *     ->rule_dealloc() function.
+ *
+ * If 'error' is nonzero, then generally the operation will be rolled back:
+ *
+ *   - If 'op' is an "add flow" operation, ofproto removes the new rule or
+ *     restores the original rule.  The caller must have uninitialized any
+ *     derived state in the new rule, as in step 5 of in the "Life Cycle" in
+ *     ofproto/ofproto-provider.h.  ofoperation_complete() performs steps 6 and
+ *     and 7 for the new rule, calling its ->rule_dealloc() function.
+ *
+ *   - If 'op' is a "modify flow" operation, ofproto restores the original
+ *     actions.
+ *
+ *   - 'op' must not be a "delete flow" operation.  Removing a rule is not
+ *     allowed to fail.  It must always succeed.
+ *
+ * Please see the large comment in ofproto/ofproto-provider.h titled
+ * "Asynchronous Operation Support" for more information. */
+void
+ofoperation_complete(struct ofoperation *op, enum ofperr error)
+{
+    struct ofopgroup *group = op->group;
+    struct rule *rule = op->rule;
+    struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
+
+    assert(rule->pending == op);
+    assert(op->status < 0);
+
+    if (!error
+        && !group->error
+        && op->type != OFOPERATION_DELETE
+        && group->ofconn
+        && group->buffer_id != UINT32_MAX
+        && list_is_singleton(&op->group_node)) {
+        struct ofpbuf *packet;
+        uint16_t in_port;
+
+        error = ofconn_pktbuf_retrieve(group->ofconn, group->buffer_id,
+                                       &packet, &in_port);
+        if (packet) {
+            assert(!error);
+            error = rule_execute(rule, in_port, packet);
+        }
+    }
+    if (!group->error) {
+        group->error = error;
+    }
+
+    switch (op->type) {
+    case OFOPERATION_ADD:
+        if (!error) {
+            ofproto_rule_destroy__(op->victim);
+            if ((rule->cr.wc.vlan_tci_mask & htons(VLAN_VID_MASK))
+                == htons(VLAN_VID_MASK)) {
+                if (ofproto->vlan_bitmap) {
+                    uint16_t vid = vlan_tci_to_vid(rule->cr.flow.vlan_tci);
+
+                    if (!bitmap_is_set(ofproto->vlan_bitmap, vid)) {
+                        bitmap_set1(ofproto->vlan_bitmap, vid);
+                        ofproto->vlans_changed = true;
+                    }
+                } else {
+                    ofproto->vlans_changed = true;
+                }
+            }
+        } else {
+            oftable_substitute_rule(rule, op->victim);
+            ofproto_rule_destroy__(rule);
+        }
+        break;
+
+    case OFOPERATION_DELETE:
+        assert(!error);
+        ofproto_rule_destroy__(rule);
+        op->rule = NULL;
+        break;
+
+    case OFOPERATION_MODIFY:
+        if (!error) {
+            rule->modified = time_msec();
+        } else {
+            free(rule->actions);
+            rule->actions = op->actions;
+            rule->n_actions = op->n_actions;
+            op->actions = NULL;
+        }
+        break;
+
+    default:
+        NOT_REACHED();
+    }
+    ofoperation_destroy(op);
+}
+
+struct rule *
+ofoperation_get_victim(struct ofoperation *op)
+{
+    assert(op->type == OFOPERATION_ADD);
+    return op->victim;
 }
 \f
 static uint64_t
@@ -2713,6 +3549,395 @@ pick_fallback_dpid(void)
     return eth_addr_to_uint64(ea);
 }
 \f
+/* Table overflow policy. */
+
+/* Chooses and returns a rule to evict from 'table'.  Returns NULL if the table
+ * is not configured to evict rules or if the table contains no evictable
+ * rules.  (Rules with 'evictable' set to false or with no timeouts are not
+ * evictable.) */
+static struct rule *
+choose_rule_to_evict(struct oftable *table)
+{
+    struct eviction_group *evg;
+
+    if (!table->eviction_fields) {
+        return NULL;
+    }
+
+    /* In the common case, the outer and inner loops here will each be entered
+     * exactly once:
+     *
+     *   - The inner loop normally "return"s in its first iteration.  If the
+     *     eviction group has any evictable rules, then it always returns in
+     *     some iteration.
+     *
+     *   - The outer loop only iterates more than once if the largest eviction
+     *     group has no evictable rules.
+     *
+     *   - The outer loop can exit only if table's 'max_flows' is all filled up
+     *     by unevictable rules'. */
+    HEAP_FOR_EACH (evg, size_node, &table->eviction_groups_by_size) {
+        struct rule *rule;
+
+        HEAP_FOR_EACH (rule, evg_node, &evg->rules) {
+            if (rule->evictable) {
+                return rule;
+            }
+        }
+    }
+
+    return NULL;
+}
+
+/* Searches 'ofproto' for tables that have more flows than their configured
+ * maximum and that have flow eviction enabled, and evicts as many flows as
+ * necessary and currently feasible from them.
+ *
+ * This triggers only when an OpenFlow table has N flows in it and then the
+ * client configures a maximum number of flows less than N. */
+static void
+ofproto_evict(struct ofproto *ofproto)
+{
+    struct ofopgroup *group;
+    struct oftable *table;
+
+    group = ofopgroup_create_unattached(ofproto);
+    OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (table, ofproto) {
+        while (classifier_count(&table->cls) > table->max_flows
+               && table->eviction_fields) {
+            struct rule *rule;
+
+            rule = choose_rule_to_evict(table);
+            if (!rule || rule->pending) {
+                break;
+            }
+
+            ofoperation_create(group, rule, OFOPERATION_DELETE);
+            oftable_remove_rule(rule);
+            ofproto->ofproto_class->rule_destruct(rule);
+        }
+    }
+    ofopgroup_submit(group);
+}
+\f
+/* Eviction groups. */
+
+/* Returns the priority to use for an eviction_group that contains 'n_rules'
+ * rules.  The priority contains low-order random bits to ensure that eviction
+ * groups with the same number of rules are prioritized randomly. */
+static uint32_t
+eviction_group_priority(size_t n_rules)
+{
+    uint16_t size = MIN(UINT16_MAX, n_rules);
+    return (size << 16) | random_uint16();
+}
+
+/* Updates 'evg', an eviction_group within 'table', following a change that
+ * adds or removes rules in 'evg'. */
+static void
+eviction_group_resized(struct oftable *table, struct eviction_group *evg)
+{
+    heap_change(&table->eviction_groups_by_size, &evg->size_node,
+                eviction_group_priority(heap_count(&evg->rules)));
+}
+
+/* Destroys 'evg', an eviction_group within 'table':
+ *
+ *   - Removes all the rules, if any, from 'evg'.  (It doesn't destroy the
+ *     rules themselves, just removes them from the eviction group.)
+ *
+ *   - Removes 'evg' from 'table'.
+ *
+ *   - Frees 'evg'. */
+static void
+eviction_group_destroy(struct oftable *table, struct eviction_group *evg)
+{
+    while (!heap_is_empty(&evg->rules)) {
+        struct rule *rule;
+
+        rule = CONTAINER_OF(heap_pop(&evg->rules), struct rule, evg_node);
+        rule->eviction_group = NULL;
+    }
+    hmap_remove(&table->eviction_groups_by_id, &evg->id_node);
+    heap_remove(&table->eviction_groups_by_size, &evg->size_node);
+    heap_destroy(&evg->rules);
+    free(evg);
+}
+
+/* Removes 'rule' from its eviction group, if any. */
+static void
+eviction_group_remove_rule(struct rule *rule)
+{
+    if (rule->eviction_group) {
+        struct oftable *table = &rule->ofproto->tables[rule->table_id];
+        struct eviction_group *evg = rule->eviction_group;
+
+        rule->eviction_group = NULL;
+        heap_remove(&evg->rules, &rule->evg_node);
+        if (heap_is_empty(&evg->rules)) {
+            eviction_group_destroy(table, evg);
+        } else {
+            eviction_group_resized(table, evg);
+        }
+    }
+}
+
+/* Hashes the 'rule''s values for the eviction_fields of 'rule''s table, and
+ * returns the hash value. */
+static uint32_t
+eviction_group_hash_rule(struct rule *rule)
+{
+    struct oftable *table = &rule->ofproto->tables[rule->table_id];
+    const struct mf_subfield *sf;
+    uint32_t hash;
+
+    hash = table->eviction_group_id_basis;
+    for (sf = table->eviction_fields;
+         sf < &table->eviction_fields[table->n_eviction_fields];
+         sf++)
+    {
+        if (mf_are_prereqs_ok(sf->field, &rule->cr.flow)) {
+            union mf_value value;
+
+            mf_get_value(sf->field, &rule->cr.flow, &value);
+            if (sf->ofs) {
+                bitwise_zero(&value, sf->field->n_bytes, 0, sf->ofs);
+            }
+            if (sf->ofs + sf->n_bits < sf->field->n_bytes * 8) {
+                unsigned int start = sf->ofs + sf->n_bits;
+                bitwise_zero(&value, sf->field->n_bytes, start,
+                             sf->field->n_bytes * 8 - start);
+            }
+            hash = hash_bytes(&value, sf->field->n_bytes, hash);
+        } else {
+            hash = hash_int(hash, 0);
+        }
+    }
+
+    return hash;
+}
+
+/* Returns an eviction group within 'table' with the given 'id', creating one
+ * if necessary. */
+static struct eviction_group *
+eviction_group_find(struct oftable *table, uint32_t id)
+{
+    struct eviction_group *evg;
+
+    HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (evg, id_node, id, &table->eviction_groups_by_id) {
+        return evg;
+    }
+
+    evg = xmalloc(sizeof *evg);
+    hmap_insert(&table->eviction_groups_by_id, &evg->id_node, id);
+    heap_insert(&table->eviction_groups_by_size, &evg->size_node,
+                eviction_group_priority(0));
+    heap_init(&evg->rules);
+
+    return evg;
+}
+
+/* Returns an eviction priority for 'rule'.  The return value should be
+ * interpreted so that higher priorities make a rule more attractive candidates
+ * for eviction. */
+static uint32_t
+rule_eviction_priority(struct rule *rule)
+{
+    long long int hard_expiration;
+    long long int idle_expiration;
+    long long int expiration;
+    uint32_t expiration_offset;
+
+    /* Calculate time of expiration. */
+    hard_expiration = (rule->hard_timeout
+                       ? rule->modified + rule->hard_timeout * 1000
+                       : LLONG_MAX);
+    idle_expiration = (rule->idle_timeout
+                       ? rule->used + rule->idle_timeout * 1000
+                       : LLONG_MAX);
+    expiration = MIN(hard_expiration, idle_expiration);
+    if (expiration == LLONG_MAX) {
+        return 0;
+    }
+
+    /* Calculate the time of expiration as a number of (approximate) seconds
+     * after program startup.
+     *
+     * This should work OK for program runs that last UINT32_MAX seconds or
+     * less.  Therefore, please restart OVS at least once every 136 years. */
+    expiration_offset = (expiration >> 10) - (time_boot_msec() >> 10);
+
+    /* Invert the expiration offset because we're using a max-heap. */
+    return UINT32_MAX - expiration_offset;
+}
+
+/* Adds 'rule' to an appropriate eviction group for its oftable's
+ * configuration.  Does nothing if 'rule''s oftable doesn't have eviction
+ * enabled, or if 'rule' is a permanent rule (one that will never expire on its
+ * own).
+ *
+ * The caller must ensure that 'rule' is not already in an eviction group. */
+static void
+eviction_group_add_rule(struct rule *rule)
+{
+    struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
+    struct oftable *table = &ofproto->tables[rule->table_id];
+
+    if (table->eviction_fields
+        && (rule->hard_timeout || rule->idle_timeout)) {
+        struct eviction_group *evg;
+
+        evg = eviction_group_find(table, eviction_group_hash_rule(rule));
+
+        rule->eviction_group = evg;
+        heap_insert(&evg->rules, &rule->evg_node,
+                    rule_eviction_priority(rule));
+        eviction_group_resized(table, evg);
+    }
+}
+\f
+/* oftables. */
+
+/* Initializes 'table'. */
+static void
+oftable_init(struct oftable *table)
+{
+    memset(table, 0, sizeof *table);
+    classifier_init(&table->cls);
+}
+
+/* Destroys 'table', including its classifier and eviction groups.
+ *
+ * The caller is responsible for freeing 'table' itself. */
+static void
+oftable_destroy(struct oftable *table)
+{
+    assert(classifier_is_empty(&table->cls));
+    oftable_disable_eviction(table);
+    classifier_destroy(&table->cls);
+    free(table->name);
+}
+
+/* Changes the name of 'table' to 'name'.  If 'name' is NULL or the empty
+ * string, then 'table' will use its default name.
+ *
+ * This only affects the name exposed for a table exposed through the OpenFlow
+ * OFPST_TABLE (as printed by "ovs-ofctl dump-tables"). */
+static void
+oftable_set_name(struct oftable *table, const char *name)
+{
+    if (name && name[0]) {
+        int len = strnlen(name, OFP_MAX_TABLE_NAME_LEN);
+        if (!table->name || strncmp(name, table->name, len)) {
+            free(table->name);
+            table->name = xmemdup0(name, len);
+        }
+    } else {
+        free(table->name);
+        table->name = NULL;
+    }
+}
+
+/* oftables support a choice of two policies when adding a rule would cause the
+ * number of flows in the table to exceed the configured maximum number: either
+ * they can refuse to add the new flow or they can evict some existing flow.
+ * This function configures the former policy on 'table'. */
+static void
+oftable_disable_eviction(struct oftable *table)
+{
+    if (table->eviction_fields) {
+        struct eviction_group *evg, *next;
+
+        HMAP_FOR_EACH_SAFE (evg, next, id_node,
+                            &table->eviction_groups_by_id) {
+            eviction_group_destroy(table, evg);
+        }
+        hmap_destroy(&table->eviction_groups_by_id);
+        heap_destroy(&table->eviction_groups_by_size);
+
+        free(table->eviction_fields);
+        table->eviction_fields = NULL;
+        table->n_eviction_fields = 0;
+    }
+}
+
+/* oftables support a choice of two policies when adding a rule would cause the
+ * number of flows in the table to exceed the configured maximum number: either
+ * they can refuse to add the new flow or they can evict some existing flow.
+ * This function configures the latter policy on 'table', with fairness based
+ * on the values of the 'n_fields' fields specified in 'fields'.  (Specifying
+ * 'n_fields' as 0 disables fairness.) */
+static void
+oftable_enable_eviction(struct oftable *table,
+                        const struct mf_subfield *fields, size_t n_fields)
+{
+    struct cls_cursor cursor;
+    struct rule *rule;
+
+    if (table->eviction_fields
+        && n_fields == table->n_eviction_fields
+        && (!n_fields
+            || !memcmp(fields, table->eviction_fields,
+                       n_fields * sizeof *fields))) {
+        /* No change. */
+        return;
+    }
+
+    oftable_disable_eviction(table);
+
+    table->n_eviction_fields = n_fields;
+    table->eviction_fields = xmemdup(fields, n_fields * sizeof *fields);
+
+    table->eviction_group_id_basis = random_uint32();
+    hmap_init(&table->eviction_groups_by_id);
+    heap_init(&table->eviction_groups_by_size);
+
+    cls_cursor_init(&cursor, &table->cls, NULL);
+    CLS_CURSOR_FOR_EACH (rule, cr, &cursor) {
+        eviction_group_add_rule(rule);
+    }
+}
+
+/* Removes 'rule' from the oftable that contains it. */
+static void
+oftable_remove_rule(struct rule *rule)
+{
+    struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
+    struct oftable *table = &ofproto->tables[rule->table_id];
+
+    classifier_remove(&table->cls, &rule->cr);
+    eviction_group_remove_rule(rule);
+}
+
+/* Inserts 'rule' into its oftable.  Removes any existing rule from 'rule''s
+ * oftable that has an identical cls_rule.  Returns the rule that was removed,
+ * if any, and otherwise NULL. */
+static struct rule *
+oftable_replace_rule(struct rule *rule)
+{
+    struct ofproto *ofproto = rule->ofproto;
+    struct oftable *table = &ofproto->tables[rule->table_id];
+    struct rule *victim;
+
+    victim = rule_from_cls_rule(classifier_replace(&table->cls, &rule->cr));
+    if (victim) {
+        eviction_group_remove_rule(victim);
+    }
+    eviction_group_add_rule(rule);
+    return victim;
+}
+
+/* Removes 'old' from its oftable then, if 'new' is nonnull, inserts 'new'. */
+static void
+oftable_substitute_rule(struct rule *old, struct rule *new)
+{
+    if (new) {
+        oftable_replace_rule(new);
+    } else {
+        oftable_remove_rule(old);
+    }
+}
+\f
 /* unixctl commands. */
 
 struct ofproto *
@@ -2730,8 +3955,8 @@ ofproto_lookup(const char *name)
 }
 
 static void
-ofproto_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn, const char *arg OVS_UNUSED,
-                     void *aux OVS_UNUSED)
+ofproto_unixctl_list(struct unixctl_conn *conn, int argc OVS_UNUSED,
+                     const char *argv[] OVS_UNUSED, void *aux OVS_UNUSED)
 {
     struct ofproto *ofproto;
     struct ds results;
@@ -2753,5 +3978,90 @@ ofproto_unixctl_init(void)
     }
     registered = true;
 
-    unixctl_command_register("ofproto/list", ofproto_unixctl_list, NULL);
+    unixctl_command_register("ofproto/list", "", 0, 0,
+                             ofproto_unixctl_list, NULL);
+}
+\f
+/* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
+ *
+ * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
+ * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
+ * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
+ * widespread use, we will delete these interfaces. */
+
+/* Sets a 1-bit in the 4096-bit 'vlan_bitmap' for each VLAN ID that is matched
+ * (exactly) by an OpenFlow rule in 'ofproto'. */
+void
+ofproto_get_vlan_usage(struct ofproto *ofproto, unsigned long int *vlan_bitmap)
+{
+    const struct oftable *oftable;
+
+    free(ofproto->vlan_bitmap);
+    ofproto->vlan_bitmap = bitmap_allocate(4096);
+    ofproto->vlans_changed = false;
+
+    OFPROTO_FOR_EACH_TABLE (oftable, ofproto) {
+        const struct cls_table *table;
+
+        HMAP_FOR_EACH (table, hmap_node, &oftable->cls.tables) {
+            if ((table->wc.vlan_tci_mask & htons(VLAN_VID_MASK))
+                == htons(VLAN_VID_MASK)) {
+                const struct cls_rule *rule;
+
+                HMAP_FOR_EACH (rule, hmap_node, &table->rules) {
+                    uint16_t vid = vlan_tci_to_vid(rule->flow.vlan_tci);
+                    bitmap_set1(vlan_bitmap, vid);
+                    bitmap_set1(ofproto->vlan_bitmap, vid);
+                }
+            }
+        }
+    }
+}
+
+/* Returns true if new VLANs have come into use by the flow table since the
+ * last call to ofproto_get_vlan_usage().
+ *
+ * We don't track when old VLANs stop being used. */
+bool
+ofproto_has_vlan_usage_changed(const struct ofproto *ofproto)
+{
+    return ofproto->vlans_changed;
+}
+
+/* Configures a VLAN splinter binding between the ports identified by OpenFlow
+ * port numbers 'vlandev_ofp_port' and 'realdev_ofp_port'.  If
+ * 'realdev_ofp_port' is nonzero, then the VLAN device is enslaved to the real
+ * device as a VLAN splinter for VLAN ID 'vid'.  If 'realdev_ofp_port' is zero,
+ * then the VLAN device is un-enslaved. */
+int
+ofproto_port_set_realdev(struct ofproto *ofproto, uint16_t vlandev_ofp_port,
+                         uint16_t realdev_ofp_port, int vid)
+{
+    struct ofport *ofport;
+    int error;
+
+    assert(vlandev_ofp_port != realdev_ofp_port);
+
+    ofport = ofproto_get_port(ofproto, vlandev_ofp_port);
+    if (!ofport) {
+        VLOG_WARN("%s: cannot set realdev on nonexistent port %"PRIu16,
+                  ofproto->name, vlandev_ofp_port);
+        return EINVAL;
+    }
+
+    if (!ofproto->ofproto_class->set_realdev) {
+        if (!vlandev_ofp_port) {
+            return 0;
+        }
+        VLOG_WARN("%s: vlan splinters not supported", ofproto->name);
+        return EOPNOTSUPP;
+    }
+
+    error = ofproto->ofproto_class->set_realdev(ofport, realdev_ofp_port, vid);
+    if (error) {
+        VLOG_WARN("%s: setting realdev on port %"PRIu16" (%s) failed (%s)",
+                  ofproto->name, vlandev_ofp_port,
+                  netdev_get_name(ofport->netdev), strerror(error));
+    }
+    return error;
 }